Câmara escura de orifício

Na Idade Média, a câmara escura de orifício teve muitas utilizações para o estudo dos fenômenos ópticos. A origem da máquina fotográfica se deu através da câmara escura.

 Imagem da vela formada ao fundo da câmara escura de orifício

De acordo com os princípios de propagação da luz, vimos que o primeiro desses princípios diz que em um meio homogêneo, isotrópico e transparente, a luz se propaga em linha reta. Os outros dois princípios são: princípio da independência dos raios e o princípio da reversibilidade.

A fim de comprovar que é válido o princípio da propagação retilínea da luz temos a câmara escura de orifício, que é basicamente constituída de uma caixa de paredes opacas e pretas internamente, totalmente fechada, com exceção de um pequeno orifício feito em uma das paredes, por onde penetra a luz.

Vejamos o esquema da figura abaixo, nela temos um objeto AB, luminoso ou iluminado, que é colocado a frente da parede que possui o orifício. Os raios de luz que partem do objeto e passam pelo orifício projetam, na parede oposta à do orifício, uma figura A’B’, semelhante ao objeto, mas invertida. Essa figura é chamada de imagem do objeto AB.

O fato de a imagem ter forma semelhante à do objeto e ser invertida evidencia a propagação retilínea da luz.

A imagem projetada na parede da câmara pode ser vista por um observador externo se essa parede for, por exemplo, feita de papel vegetal. A imagem pode ser registrada internamente, com a colocação de um filme ou papel fotográfico na região em que ela se forma. Por isso, a câmara escura de orifício é, às vezes, chamada câmara fotográfica rudimentar.

Historicamente podemos dizer que a captação e o registro de imagens foram possíveis após a criação da câmara escura de orifício.

Acontece que nas máquinas fotográficas atuais, assim como em nossos olhos, as imagens que se formam têm as mesmas características daquelas obtidas com acâmara escura: todas estão de cabeça para baixo e têm o lado direito e o esquerdo invertidos, quando observadas por trás do anteparo.

De acordo com a figura acima, os triângulos ABO e A’B’O’ são semelhantes, podemos relacionar as alturas AB e A’B’ do objeto e da imagem às distâncias p (do objeto à câmara) e p’ (da imagem até a parede com orifício). Assim, temos:

Vejamos um exemplo da aplicação dos conceitos matemáticos contidos na relação objeto e imagem formada em uma câmara escura.

Em um dia muito ensolarado, um homem e um poste projetam, no chão, sombras de comprimento iguais a 2 metros e 4,8 metros, respectivamente. Determine em metros a altura do poste, sabendo que a altura do homem é 1,6 metros. Considere o poste e o homem eretos no solo horizontal.

Resolução: Da equação acima, que relaciona semelhança de triângulos, temos:

Por: Ian Rafael

Leis de Isaac Newton

 Isaac Newton nasceu em Londres, no ano de 1643, e viveu até o ano de 1727. Cientista, químico, físico, mecânico e matemático, trabalhou junto com Leibniz na elaboração do cálculo infinitesimal. Durante sua trajetória, ele descobriu várias leis da física, entre elas, a lei da gravidade.

                                                           Leis de Newton

1ª Lei (Lei da Inércia) - Um corpo permanece em repouso ou em movimento rectilíneo e uniforme se sobre ele não actuar qualquer força ou se for nula a resultante das forças que sobre ele actuam;

2ª Lei (Lei Fundamental da Dinâmica) - Uma aceleração é proporcional à força que actua sobre um corpo sendo a massa do corpo a constante de proporcionalidade (F=m.a);

3ª Lei (Lei da Acção-Reacção) - Quando um corpo exerce sobre outro uma força, o segundo exerce sobre o primeiro uma força de igual intensidade mas de sentido contrário.

Por: Adriele Caetano

O atrito é bom ou ruim?

Nem sempre a força de atrito nos atrapalha nas tarefas que temos que cumprir. Ao contrário, muitas vezes ela nos ajuda.

Por exemplo, quando andamos, estamos “empurrando” o chão para trás e este nos empurra para frente, permitindo que andemos. Imagine se caminhássemos sobre uma superfície de gelo, ou mesmo por um chão cheio de cera, teríamos problemas para nos deslocar, pois não haveria atrito.

Um automóvel anda para frente quando seus pneus “empurram” o chão para trás e este os empurra para frente. Quando um carro faz uma curva, isso ocorre porque existe atrito entre o pneu e o chão; se não houvesse esse atrito o carro sairia reto nas curvas.

Em várias indústrias, existem esteiras para transporte de material, desde grãos de trigo a limalha de ferro (esta última para ser jogada em fornos). Essas esteiras transportam o material porque existe atrito entre elas e o material. Se não houvesse, o material ficaria escorregando sem conseguir sair do lugar.

    Por: Íngrid Facundo

Veículos que funcionam com energia sustentável.

A eletricidade pode vir de diferentes fontes: de baterias, da queima de combustíveis tradicionais, como a gasolina, ou da reação química do gás hidrogênio. Dos modelos já testados até agora, o carro elétrico movido a hidrogênio é o mais viável. Além de ter emissão de poluentes zerada, ele já tem um desempenho compatível com a dos carros tradicionais. Sim, o modelo não é mais ficção científica. Existem cerca de 100 protótipos de carros e 80 de ônibus com essa tecnologia em universidades e centros de pesquisa pelo mundo, muitos deles em testes. Existem até modelos de linha, como o Honda FCX.

Apesar das vantagens, o preço é mais chocante que uma descarga de 220 V: cerca de 1 milhão de dólares!

Atrás do carro elétrico vai um motor movido a hidrogênio, que não faz barulho e elimina água pelo escapamento.

Em tempos de escassez de matérias-primas fósseis, as invenções estão se tornando cada vez mais importantes para que possamos pensar em desenvolvimento e sustentabilidade. Uma das novidades no mundo dos transportes do futuro é o projeto de um carro movido a energia eólica. Ainda é um protótipo (Greenbird) em fase de testes, mas tudo indica que é o vento, literalmente, que nós levará de um lugar a outro em um futuro bem próximo. Com alta eficiência energética, ele une designe da aeronáutica e da vela e tecnologias da Fórmula 1, resultando em uma incrível mistura entre tecnologia, design e sustentabilidade. é tão eficiente, pois ele consegue viajar a uma velocidade de três a cinco vezes maior que a do vento. Tudo isso com zero de emissão.

Motos elétricas: Se você acha que vai perder em velocidade está enganado. De acordo com a fabricante, o modelo pode chegar até 140km/h! A moto conta ainda com um sistema de reaproveitamento de potência, que faz com que a energia armazenada nas frenagens possa ser reutilizada na aceleração.

Ao ligar a moto você já vai estranhar: não há partida e não existe ruído, já que o motor elétrico é alimentado por uma bateria de íons de lítio com zero de emissão.

Por: Adriele Caetano.

Termologia (parte 2) - TERMÔMETROS E ESCALAS TERMOMÉTRICAS.

    Termômetro é um aparelho que permite medir a temperatura dos corpos.


Uma escala termométrica corresponde a um conjunto de valores numéricos onde cada um desses valores está associado a uma temperatura.

Para a graduação das escalas foram escolhidos, para pontos fixos, dois fenômenos que se reproduzem sempre nas mesmas condições: a fusão do gelo e a ebulição da água, ambos sob pressão normal.

   Ponto Fixo: corresponde à temperatura de fusão do gelo, chamado ponto do gelo.

   Ponto Fixo: corresponde à temperatura de ebulição da água, chamado ponto de vapor.



O intervalo de 0ºC a 100ºC e de 273K a 373K é dividido em 100 partes iguais e cada uma das divisões corresponde a 1ºC e 1K, respectivamente. Na escala Fahrenheit o intervalo de 32ºF a 212ºF é dividido em 180 partes.

A escala Fahrenheit é usada, geralmente, nos países de língua inglesa. A escala Kelvin é chamada escala absoluta de temperatura.

- Equação Termométrica:

Podemos relacionar a temperatura de um corpo com a propriedade termométrica através da função de 1 o . grau: t = aG + b

Em que: a e b são constantes e a ¹ 0.

G é a grandeza termométrica.

t é a temperatura.

Essa função é denominada equação termométrica.

Exemplo: Num termômetro de mercúrio a altura da coluna líquida é de 4cm e 29cm, quando a temperatura assume os valores 10ºC e 60º C, respectivamente.

• Qual a equação termométrica desse termômetro na escala Celsius?

• Qual a temperatura quando a coluna de mercúrio atingir altura de 15cm?



Resolução:

•

t = 4G - 16

• Quando G = 15cm, temos:

t = 4G - 16 ==> t = 4 . 15 - 16

t = 44ºC

- Relações entre as escalas:

Supondo que a grandeza termométrica seja a mesma, podemos relacionar as temperaturas assinaladas pelas escalas termométricas da seguinte forma:




Exemplo: Transformar 35ºC em ºF.



F = 95ºF


Por:Geovana Rodrigues

Termologia: DIFERENÇA ENTRE TEMPERATURA E CALOR.

     A termologia (termo = calor, logia = estudo) é o ramo da física que estuda o calor e seus efeitos sobre a matéria. Ela é o resultado de um acúmulo de descobertas que o homem vem fazendo desde a antiguidade, sendo que no século XIX atinge o seu clímax graças a cientistas como Joule, Carnot, Kelvin e muitos outros.

    - Temperatura e Calor:

Temperatura : As partículas constituintes dos corpos estão em contínuo movimento. Entende-se temperatura como sendo uma grandeza que mede o estado de agitação das partículas de um corpo, caracterizando o seu estado térmico.

Calor : É uma forma de energia em transito de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura.

       

Estabeleceu-se como unidade de quantidade de calor a caloria (cal).

Denomina-se caloria (cal) a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um grama de água de 14,5ºC a 15,5ºC, sob pressão normal.

No Sistema Internacional de unidades a unidades de quantidade de calor é o Joule (J). A relação entre a caloria e o Joule é: 1 cal = 4,186 J. Podemos utilizar também um múltiplo de caloria chamado quilocaloria.

1Kcal = 1000 cal

Equilíbrio térmico : Dois corpos, com temperaturas iniciais diferentes, postos em contato, depois de certo tempo atingem a mesma temperatura. Esse estado final chama equilíbrio térmico. 

Por: Geovana Rodrigues