18 de janeiro de 2009

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.

15 de janeiro de 2009

Física ou magia?


Neste vídeo, de uma experiência realizada no Physikshow na Universidade de Bona, é possível observar um "barco" a flutuar num gás chamado hexafluoreto de enxofre () (que é significativamente mais denso que o ar).

Útil para estudar o conceito de densidade e de impulsão.



Aquilo a que uns chamam magia e sobrenatural, outros chamam ciência. Eu pertenço a este último grupo.
Tanto os que percebem por que acontece o que vemos no vídeo, como os que não o entendem, podem encontrar beleza no que estão a ver. Mas a recompensa para os primeiros é bem maior.

Impulsão e densidade

Este vídeo pode ser utilizado para estudar o conceito de densidade ou massa volúmica ( ou, no sistema internacional de unidades, ), bem como o conceito de impulsão.


Desafio: Este é para pensar ;)

Assuma que a bala de canhão tem um diâmetro de 10 cm. Qual o volume da bala que está mergulhada (imersa) no mercúrio?

14 de janeiro de 2009

Alguém num país do médio oriente não esteve com atenção nas aulas de física

Atenção que o vídeo tem o som muito forte.



Desafio (limite 21/Janeiro):
1- Explica a situação atendendo ao conceito de momento de uma força.
2- Seria possível fazer regressar o burro para o chão sem retirar os sacos da carroça? (Não vale puxar o burro nem levantar a traseira da carroça)

Já agora, que ditado é possível aplicar aqui?

13 de janeiro de 2009

Que ando eu a fazer na escola e para que preciso eu disto?

Ora nem de propósito, após ter publicado o artigo anterior, encontro no De Rerum Natura, este outro texto (De Rerum Natura: Escola e mentira), do Desidério Murcho, com o qual concordo e aqui faço referência.

Muitos dos alunos deste país deviam lê-lo com muita atenção, reflectir, após o que seriam capazes de responder à questão: "Que ando eu a fazer na escola e para que preciso eu disto?".

Pois bem, leiam:

"Uma das mentiras políticas mais persistentes no nosso país é a ideia de que a escola não dá dinheiro: que não tem valor instrumental como produtora de riqueza. A difusão desta mentira política serve os interesses das pessoas endinheiradas e lixa as outras.

Pedro Portugal mostrou em 2004 que isto é mentira. Com base num inquérito a cerca de dez mil trabalhadores realizado pelo INE em 2003, vê-se a realidade que seria de esperar: quem tinha concluído o secundário mas não tinha uma licenciatura e estava na casa dos trinta anos ganhava em média 778 euros por mês — ao passo que os licenciados da mesma faixa etária ganhavam cerca de 400 euros a mais por mês. E a diferença aumenta com o passar dos anos: na casa dos cinquenta anos um licenciado ganhava em média quase dois mil euros, ao passo que quem tinha apenas o secundário mal passava dos mil euros — ganhando apenas 800 euros por mês se tivesse só o 9.º ano, ou seja, menos 16 mil euros por ano comparando com um licenciado.

É claro que a escola compensa, economicamente. Mas os filhos de pessoas como eu valorizam a escola em qualquer caso, porque os seus pais valorizam o estudo intrinsecamente. Quem precisa de saber que a escola dá dinheiro para a valorizar são as pessoas economicamente desfavorecidas. A mentira política de que a escola não dá dinheiro prejudica-as gravemente, pois desperdiçam a oportunidade que têm de melhorar a sua situação. O estudante desfavorecido paga caro a sua rebeldia ignorante.

Também o país fica prejudicado; pois em vez de termos os melhores médicos, empresários ou professores, temos apenas os que não precisam de competir com os mais talentosos, que não vêm necessariamente das famílias mais ricas. No sistema actual desperdiça-se um dos bens mais preciosos: o talento. O João até poderia ser um empresário ou engenheiro mais talentoso do que o Josué, mas como é filho de pobre despreza o estudo — e o Josué passa-lhe à frente. E assim perdemos um profissional superlativo para ficarmos apenas com um coitadito que até se desenrasca à custa de muito marranço; mas quando a realidade se revela mais complexa do que vem nos livros, o Josué fica atarantado e limita-se a repetir que a realidade não devia ser daquela maneira porque não é isso que os livros dizem. (Este é o discurso dos reformistas educativos: as reformas educativas não produzem resultados, mas as teorias que estão na origem dessas reformas nunca estão erradas — é o país que está errado.)

Caso as políticas educativas fossem pensadas por pessoas com sensibilidade social — em vez de pessoas que fingem que a têm — uma das prioridades seria fazer ver aos desfavorecidos a importância económica da escola. A tendência do actual governo, que se diz socialista mas não é, foi precisamente a inversa: meter os pobres no gueto do ensino profissional, vendendo-lhes a ilusão de que é isso que dá dinheiro e não a universidade. Mas quantos dos filhos dos governantes vão para esse maravilhoso ensino profissional?"

11 de janeiro de 2009

O mundo é mesmo fantástico



Encontrei este vídeo e não pude deixar de o colocar aqui.
Discovery Channel. É dos canais que vale a pena ver, no meio de cada vez mais lixo televisivo. É possível aprender muito a ver TV, desde que se esteja a ver os canais certos. Uma boa semana!


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