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Ondas

O que é uma onda?


Ondas são movimentos oscilatórios que se propagam num meio, transportando apenas energia, sem transportar matéria. 


Natureza das ondas


Mecânicas – Perturbações provocadas em meios materiais elásticos, transportando energia mecânica (ondas em cordas, em superfícies líquidas, ondas sonoras, etc.). Não se propagam no vácuo. 

Eletromagnéticas – Vibrações de cargas elétricas que transportam energia na forma de quanta – “pacotes” de energia (luz, ondas de rádio, de TV, microondas, raios X, etc.). Propagam-se no vácuo e em alguns meios materiais.


Tipos de ondas

Comprimento da onda

A distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos. Pode-se também definir comprimento de onda como a menor distância entre dois pontos em concordância de fase: duas cristas ou dois vales estão sempre em concordância de fase, e uma crista e um vale, sempre em oposição de fase. 

Crista de onda – O ponto mais alto da onda. 
Vale de onda – O ponto mais baixo da onda. 

Velocidade de propagação

Como não transportam matéria em seu movimento, é previsível que as ondas se desloquem com velocidade contínua, logo estas devem ter um deslocamento que valide a expressão:

Que é comum aos movimentos uniformes, mas conhecendo a estrutura de uma onda:

Podemos fazer que ΔS=λ e que Δt=T

Assim:

Sendo esta a equação fundamental da Ondulatória, já que é valida para todos os tipos de onda.

É comum utilizar-se frequências na ordem de kHz (1quilohertz = 1000Hz) e de MHz (1megahertz = 1000000Hz).

Fontes: Colégio Web e Só Física.

Experiência de Torricelli

Pegamos uma garrafa pet e furamos em uma coluna a cada 3 centímetros,


Cada furo que fizemos na garrafa mede 0,5 cm.


Furo 1: Altura = 26 cm | Distância = 14 cm
Furo 2: Altura = 23 cm | Distância = 24 cm
Furo 3: Altura = 20 cm | Distância = 28 cm
Furo 4: Altura = 17 cm | Distância = 30 cm
Furo 5: Altura = 14 cm | Distância = 32 cm
Furo 6: Altura = 11 cm | Distância = 24 cm
Furo 7: Altura = 8 cm | Distância = 22 cm
Furo 8: Altura = 5 cm | Distância = 22 cm


OBS.:
Altura: é a altura que cada furo está do chão.
Distância: é a distância onde vai a água que sai de cada furo.


Vídeo mostrando a experiência:

Pedimos desculpas pela má qualidade do vídeo. Mas creio que dê para entender um pouco de como foi feita a experiência.

Lei de Hubble

Edwin Powell Hubble foi o primeiro astrónomo a compreender, e a comprovar, que o Universo em que vivemos é um universo de galáxias, "ilhas perdidas" num "mar de nada".
Determinou, pela primeira vez, a distância média entre a nossa Galáxia, a Via Láctea, uma galáxia espiral, e M31, a galáxia de Andrómeda, também ela uma galáxia espiral.
Explicou o "red shift", o desvio para o vermelho que se observava associado aos espectros da luz emitida pelas galáxias.
Na década de 20, Edwin Powell Hubble e Milton La Salle Humason descobriram que todas as galáxias, excetuando-se as do Grupo Local, possuíam desvio para o vermelho e que quanto mais distante de nós estavam, maior era esse desvio.

Animação produzida pela NASA que mostra o desvio para o vermelho.

Usando o desvio para o vermelho como um indicador de velocidade de afastamento, mostraram que as galáxias afastam-se de nós com velocidade proporcional as suas distâncias.
A relação entre velocidade ( V ) e distância ( d ) pode ser escrita como:


V = H.d


onde H é uma constante chamada constante de Hubble.


Essa relação é conhecida como Lei de Hubble ou, também, como Lei de Hubble-Humason e nos dá a velocidade de afastamento das galáxias e a consequente expansão do Universo se for conhecida a constante H.

A determinação do valor de H, até os dias de hoje, apresenta muitas dificuldades e dependendo do método utilizado como calibrador de distância, obtemos valores que podem diferir muito.
O valor de H é, portanto, uma questão a ser resolvida. Só então, poderemos dizer que conhecemos a que velocidade o Universo se expande.


Fontes: profs.ccems, Uranometria nova, Zenite

Espectro Eletromagnético

Faixa visível ao olho humano

O espectro eletromagnético é definido como sendo o intervalo que contém todas as radiações eletromagnéticas que vai desde as ondas de rádio até os raios gama. O conhecimento sobre as ondas eletromagnéticas tem evoluído desde a época de Maxwell. Atualmente, sabemos que as mesmas são formadas pela combinação dos campos elétrico e magnético, os quais se propagam perpendicularmente um em relação ao outro. 

Em geral, existe  vários tipos de ondas eletromagnéticas diferem quanto ao comprimento de onda, fato esse que modifica o valor da freqüência, e também da forma com que elas são produzidas e captadas, ou seja, de qual fonte elas originam e quais instrumentos são utilizados para que se possa captá-las. No entanto, todas elas possuem a mesma velocidade, ou seja, v = 3,0 x 108m/s e podem ser originadas a partir da aceleração de cargas elétricas.

•        Ondas de Rádio 
  
      As ondas eletromagnéticas de baixas freqüências, até cerca de 108 Hz, são denominada de ondas de rádio. São denominadas dessa forma porque são utilizadas para fazer as transmissões das estações de rádio.

•     Microondas 
            São ondas de freqüência bem mais elevadas que as freqüências das ondas de rádio. Essas ondas possuem frequências compreendidas entre 108 Hz e 1011 Hz.  São utilizadas também telecomunicações, transportando sinais de TV via satélite ou transmissões telefônicas. 

•     Radiação Visível 
          As ondas eletromagnéticas que possuem freqüência compreendida entre 4,6 x 1014 Hz e 6,7 x 1014  são de extrema importância para nós, seres humanos, pois elas são capazes de sensibilizar nossa visão, essas são as chamadas radiações luminosas, ou seja, a luz. 

•     Radiação Ultravioleta 
            As frequências dessa radiação são superiores às da região visível ao olho humano. Essas radiações são emitidas pelos átomos quando excitados comopor , exemplo: lâmpadas de vapor mercúrio (Hg), acompanhando a emissão de luz. Por não serem visíveis os raios ultravioletas podem causar sérios danos à visão humana.

   Fonte: Mundo Educação - Espectro Eletromagnético 

               Brasil Escola - Espectro Eletromagnético

Einstein, Religião e Ciência

Albert Einstein foi uma das mentes mais brilhantes que já viveu no planeta Terra. Sem ele, talvez o mundo não fosse o que conhecemos hoje.

Parece que quanto mais inteligente uma pessoa fica, menos ela acredita em religião, se formos pensar pelo lado científico veremos o quanto alguns fatos explicados pela religião são um tanto ilógicos, mas também há outros que a ciência até hoje não consegue explicar. Ciência e religião se confrontam desde o início dos tempos, como ninguém pode afirmar nada com completa e absoluta certeza, cada pessoa é livre para acreditar no que quer.

Leia a seguir um trecho de um discurso de Einstein, falando sobre religião:

O espírito científico, fortemente armado com seu método, não existe sem a religiosidade cósmica. Ela se distingue da crença das multidões ingênuas que consideram Deus um Ser de quem esperam benignidade e do qual temem o castigo - uma espécie de sentimento exaltado da mesma natureza que os laços do filho com o pai, um ser com quem também estabelecem relações pessoais, por respeitosas que sejam. Mas o sábio, bem convencido, da lei de causalidade de qualquer acontecimento, decifra o futuro e o passado submetidos às mesmas regras de necessidade e determinismo. A moral não lhe suscita problemas com os deuses, mas simplesmente com os homens. Sua religiosidade consiste em espantar-se, em extasiar-se diante da harmonia das leis da natureza, revelando uma inteligência tão superior que todos os pensamentos humanos e todo seu engenho não podem desvendar, diante dela, a não ser seu nada irrisório. Este sentimento desenvolve a regra dominante de sua vida, de sua coragem, na medida em que supera a servidão dos desejos egoístas. Indubitavelmente, este sentimento se compara àquele que animou os espíritos criadores religiosos em todos os tempos.

Texto por: Lorenzo H. Pacussich

Fontes:  Citador, Fisico Maluco, Wikipédia

Leis de Kepler

Kepler em seus estudos da cinemática dos planetas, elaborou 3 leis que explicam o movimento dos planetas ao redor do sol.

1° lei de Kepler ( lei das trajetórias):

Os planetas do sistema solar descrevem formas elípticas, ou seja círculos arredondados levemente achatados, em volta do sol.

2° lei de Kepler (lei das áreas ):

A velocidade dos planetas não é constante, ao redor do sol.Será maior no periélio( perto do sol) e menor no afélio( afastado do sol).E a área percorrida pelo raio é proporcional ao tempo gasto.

Fórmula usada:  delta = b.a/2

3°lei de Kepler (lei dos períodos):

Para todos os planetas o quadrado do período de revolução é diretamente proporcional ao cubo do raio médio de sua órbita.

Ou seja, o quadrado do tempo gasto pelo planeta para dar uma volta no sol é proporcional ao cubo da maior distância do planeta ao sol.

   Fórmula usada: T² / R³ = K

T= período

R= raio médio

K= valor constante

Fontes : http://www.youtube.com/watch?v=V_cfM0w5IeM, http://www.brasilescola.com/fisica/gravitacao-universal.htm