segunda-feira, 9 de julho de 2012

Notícias sobre física:


Cern está perto de confirmar existência do Bóson de Higgs, dizem fontes
Cientistas europeus estão concentrados nos esforços para identificar 'partícula do Big Bang'

Físicos que pesquisam o surgimento do universo estão perto de fazer importantes descobertas acerca do bóson de Higgs, a chamada partícula do Big Bang, considerada um elemento fundamental para a transformação dos restos da explosão espacial em estrelas e planetas, disseram cientistas nesta terça-feira, 12.

Reuters
Mais da metade das colisões provocadas não produzem dados relevantes para as pesquisas
Equipes do Centro Europeu de Investigação Nuclear (Cern) usaram o colisor de hádrons (LHC), o maior acelerador de partículas do mundo, tentam provar que a partícula realmente existe. Analisando um imenso volume de dados, os físicos acreditam que finalmente conseguirão atingir esse objetivo, afirmaram fontes ligadas ao projeto. "Eles estão muito empolgados", disse um cientista próximo da equipe do Cern, que falou sob condição de anonimato.
Sinais intensos do bóson de Higgs foram identificados no mesmo raio em que foram encontrados durante pesquisas do ano passado, acrescentaram as fontes. A identificação da partícula pode ser possível mesmo com a curta vida do bóson - tão curta que é detectado somente pelos traços que deixa.
Para identificar a partícula, o LHC reproduz o Big Bang, já que ela teoricamente é produto da explosão e ajudaria a compreender a formação do universo. O bóson foi batizado em homenagem a Peter Higgs, que em 1964 elaborou a teoria da partícula. Caso a existência dela seja confirmada, o físico muito provavelmente seria laureado com o prêmio Nobel.
As fontes deram as informações sobre o progresso das pesquisas depois que os chefes do Cern determinaram concentração de esforços na busca pelo bóson pouco antes da ICHEP, a conferência internacional de física, que ocorre no Canadá, no meio de julho.
O LHC conduziu mais de 300 trilhões de colisões de prótons somente em 2012 e houve especulações sobre as novidades acerca do bóson, mas não há confirmação oficial de que o Cern está perto de fazer um grande anúncio.
Segundo James Gillies, porta-voz do Cern, só será anunciada uma descoberta quando os cientistas realmente tiverem o que dizer. "O que o Atlas e o CMS terão ou não para 2012 é de conhecimento das poucas pessoas envolvidas nos projetos", disse ele, referindo-se a pesquisadores que também estudam a partícula, mas que foram "blindados" das informações do Cern.
Em dezembro de 2011, depois de 16 meses conduzindo colisões a baixos níveis de energia, as duas equipes se uniram ao Cern para afirmar que constataram "pequenas manifestações" do bóson, mas que necessitariam de mais tempo para comprovar a existência da partícula. Físicos indicam que mais da metade das colisões produzidas não dão qualquer resultado relevante para as pesquisas.

Video aula (Movimento uniformemente variado)


Curiosidades:


Curiosidades:

A relatividade especial impõe um limite para a velocidade de caminhar. Segundo a definição, caminhar significa manter pelo menos um dos pés no solo. Segundo a relatividade, para que isto seja válido em todos os referenciais inerciais, a velocidade máxima que um indivíduo relativístico pode alcançar é c/3, onde c é o valor da velocidade da luz no vácuo.
(Referência: George B. Rybicki, American Journal of Physics, Volume 59, pages 368-369, 1991)

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O conceito de rigidez de um corpo é relativo, isto é, depende do sistema inercial de referência. Uma barra de ferro, por exemplo, pode parecer rígida para um observador viajando em um foguete, enquanto que a mesma barra pode parecer flexível para um observador parado no laboratório.
(Referência: W. Rindler, American Journal of Physics, Volume 29, pages 365-366, 1961)

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O fóton (partícula-onda de luz) leva cerca de 8 minutos para sair da superfície do Sol e atingir a superfície da Terra. Mas este mesmo fóton, que é produzido no núcleo do Sol, leva aproximadamente 1 milhão de anos para atingir sua superfície!

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A cada segundo, o Sol converte cerca de 4,2 bilhões de kg em energia luminosa, sendo que apenas 2 kg dessa massa convertida em energia chega na Terra. Para converter esta quantidade de massa em energia luminosa, o Sol queima uma quantidade de hidrogênio 150 vezes maior, o que dá uma eficiência de 0,7%.

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O Sol executa uma rotação a cada 25,4 dias.

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A velocidade de escape de um planeta representa a velocidade com que um corpo deve ser lançado para cima de modo que ele escape da atração gravitacional do planeta. Na Terra a velocidade de escape vale 11,2 km/s e na lua vale 2,38 km/s.

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A cada 3 dias uma nova galáxia é descoberta no universo.

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No universo existem aproximadamente 300 mil bilhões de bilhões de sóis equivalentes ao nosso e aproximadamente 1500 bilhões de galáxias equivalentes a nossa.

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Dois irmãos gêmeos estão lado a lado em repouso visto do referencial da Terra. Um deles sai correndo com velocidade de 1 m/s, percorre 100 metros na ida e mais 100 metros na volta, sempre mantendo constante sua velocidade. O gêmeo que correu terá envelhecido neste percurso 0,000000000000001 segundo a menos que o gêmeo que ficou parado.
(Referência: Exploring Black Holes - Introduction to General Relativity, Edwin F. Taylor and John Archibald Wheeler)

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Em cada centímetro quadrado existem aproximadamente 300 fótons remanescentes do big bang.

sábado, 7 de julho de 2012

Gráficos do Movimento Uniforme (MUV)
Gráficos


Para que serve um gráfico em Física?

O gráfico serve para visualizar o comportamento das grandezas físicas envolvidas de uma maneira fácil e rápida.
Através de um gráfico podemos verificar como varia uma grandeza (por exemplo, espaço) em função de outra (por exemplo, tempo).
Vamos mostrar como construir e interpretar o gráfico espaço em função do tempo como exemplo.


 

Sistema de Eixos Cartesianos Ortogonais

Para construir um gráfico, utiliza-se um sistema de eixos cartesianos ortogonais que são dois eixos perpendiculares entre si, sendo o ponto de intersecção denominado origem.
Os valores das grandezas envolvidas são colocados utilizando uma escala adequada para cada eixo.
O eixo na horizontal (por convenção) é denominado eixo das abcissas e nele são colocadas os valores da variável independente (por exemplo, tempo).
O eixo na vertical é denominado eixo das ordenadas e nele são colocados os valores da variável dependente (por exemplo, espaço).

 

 
Localização de um ponto no plano cartesiano

O par de coordenadas (t,S) localiza a posição do ponto no plano cartesiano definido pelos eixos cartesianos. Para tal traça-se uma perpendicular do ponto ao eixo das abcissas e outra perpendicular ao eixo das ordenadas, determinando, respectivamente, a abcissa e a ordenada do ponto (fig. 1).



Figura 1 - Localizando um ponto no plano cartesiano

 
 
Construção de gráficos Para construir qualquer gráfico envolvendo grandezas físicas, deve-se observar as seguintes regras:



  • Coloque título e legenda.
  • Escolha escalas adequadas para colocar os valores nos eixos.
  • Coloque, de forma clara, as grandezas a serem representadas nos eixos com as suas respectivas unidades.
  • Coloque os valores das grandezas apenas com os números necessários à leitura; não coloque valores especiais.
  • Quando houver diversas séries de medidas, é conveniente distingüi-las com diferentes símbolos (, , e outros).
Procure traçar a melhor reta ou curva, devendo recorrer a métodos matemáticos quando os valores encontrados não estão adequados. Construir um gráfico de S = f(t), espaço em função do tempo, dada a tabela abaixo.
 
Exemplo 1 - Construção de gráficos


S (m)t (s)
00
51
102
153
204
255

Observe que o espaço (S) é a variável dependente e o tempo (t) é a variável independente, e que quando a grandeza tempo dobra, triplica ou quadruplica seu valor, a grandeza espaço (S) também dobra, triplica ou quadruplica seu valor, indicando que as grandezas espaço e tempo são diretamente proporcionais.
Adotar uma escala, por exemplo:
    1 cm - 5 m para a variável S
    1 cm - 1 s para a variável t
 
Determinação da inclinação da reta Observe que o gráfico S versus t da fig. 2 é uma reta passando pela origem, indicando que o espaço é uma função do 1o. grau do tempo. A inclinação da reta é dada pelo cociente entre a diferença das ordenadas e a diferença das abcissas.




Inclinação da reta = (Sfinal - S inicial ) / ( tfinal - tinicial)

No exemplo dado, escolhendo dois pontos quaisquer sobre a reta (fig. 2), A e B, para calcular a inclinação da reta:
Inclinação da reta = ( SB - SA)/(tB - tA) = (15 - 5) m / (3 - 1) s = (10 m) / (2 s) = 5 m/s
O valor encontrado é o da velocidade, e podemos concluir que:


A velocidade de um móvel pode ser determinada a partir do gráfico S versos t (quando este for uma reta), pela inclinação da reta.
Quanto mais inclinada a reta estiver em relação ao eixo das abcissas, para uma mesma escala, maior será a velocidade e vice-versa.

Vimos o exemplo de um gráfico de uma função do 1o grau que é uma reta.
Podemos obter diferentes tipos de gráficos tais como: parábola, hipérbole, e outros, dependendo da função matemática envolvida.



Função Horária: A função horária do espaço permite localizar um móvel, em qualquer instante, que se movimenta com velocidade constante, desde que seu espaço inicial e sua velocidade sejam conhecidos.A principal característica do movimento uniforme (M.U.) é a velocidade escalar constante. Quando um móvel qualquer se movimenta com velocidade escalar constante, não existe variação da velocidade escalar, e, como consequência, a aceleração escalar é nula. Essa afirmação pode parecer contraditória quando a comparamos com nossa experiência diária. No cotidiano, acelera-se o motor para aumentar a velocidade do automóvel. Em uma subida, por exemplo, o motor será acelerado para que a velocidade do carro se mantenha constante.
Em Física podemos dizer que a palavra aceleração apresenta somente um significado: a variação da velocidade por unidade de tempo. Dessa forma, não havendo variação da velocidade, não há aceleração. Portanto:
- quando um automóvel descreve um movimento uniforme, ele realiza deslocamentos iguais em intervalos de tempos iguais.
Como exemplo, vamos considerar um automóvel que se movimenta com velocidade constante de 80 km/h. Podemos dizer que em 1h ele percorrerá 80 km; em 2h ele percorrerá 160 km; e assim sucessivamente, independente de ser a trajetória reta ou curva.
Movimento uniforme em trajetória retilínea
Com base no que foi exposto, podemos relacionar o deslocamento escalar (ΔS) com a velocidade escalar constante (v) utilizando a seguinte expressão:
ΔS=v.Δt
Como o deslocamento escalar representa a variação do espaço do móvel, temos:
ΔS= Sf- Si   ⇒  Sf- Si=v.Δt
Se representarmos o espaço inicial por S0 (t = 0) e o espaço final por S, num instante t qualquer, obteremos:
S= S0+v.t
Essa expressão é denominada função horária do movimento uniforme. Com ela podemos localizar, em qualquer instante, um móvel que se movimenta em velocidade constante, desde que saibamos seu espaço inicial e sua velocidade.

ACELERAÇÃO
     A aceleração mede a rapidez com que o móvel varia a sua velocidade no decorrer do tempo em relação ao referencial adotado.

Aceleração escalar instantânea: informa o módulo da aceleração em cada instante de tempo. 

Aceleração escalar média: mede a média da rapidez com que o móvel varia a sua velocidade, visto que na maioria dos casos essa variação não é constante. Novamente, só importam as velocidades inicial e final e os instantes inicial e final.