Exemplo - A história da Energia, o conceito de informação.

  Esta é a história da invenção do conceito de energia  e de como a ciência alcançou o entendimento de que este conceito governa todos os acontecimentos no Universo. Esta é também a história da descoberta da característica fundamental do mundo em que vivemos: Tudo caminha da ordem para o caos.

  A seguir você assistirá o documentário "Ordem e Caos" produzido pela BBC. Nesta série o professor Jin Al-kalili, da Universidade de Surrey, parte das ideias mecanicistas de Leibniz, o grande matemático alemão, e narra o surgimento da teoria da Termodinâmica, com o seu conceito fundamental de Entropia. Termina com as ideias de sistemas complexos e sistema caóticos.

  Na segunda parte do vídeo o professor Al-Kalili trata do conceito de informação. Narra o surgimento da escrita e discute como a informação é usada por nós para construir ordem num Universo que caminha para o caos. Parte das primeiras codificações nos cartões de papelão dos teares mecânicos de Lyon, França, no século XVIII e chega às modernas  tecnologias da informação passando pelos trabalhos de Morse, Maxwell e Shannon.

  Para assistir a primeira parte do vídeo clique aqui.

A produção do documentário é da BBC; As legendas e o vídeo legendado estão disponíveis no canal ReVCienN, do YouTube.

Exemplo - A História da energia, primeira e segunda Lei da Termodinâmica.

  Esta é a história da invenção do conceito de energia  e de como a ciência alcançou o entendimento de que este conceito governa todos os acontecimentos no Universo. Esta é também a história da descoberta da característica fundamental do mundo em que vivemos: Tudo caminha da ordem para o caos.

  A seguir você assistirá o documentário "Ordem e Caos" produzido pela BBC. Nesta série o professor Jin Al-kalili, da Universidade de Surrey, parte das ideias mecanicistas de Leibniz, o grande matemático alemão, e narra o surgimento da teoria da Termodinâmica, com o seu conceito fundamental de Entropia. Termina com as ideias de sistemas complexos e sistema caóticos.

  Neste primeiro episódio você verá como, a partir da Europa da Primeira Revolução Industrial, a energia foi posta a nosso serviço, em primeiro lugar através de máquinas movidas a vapor. Partiremos da ideia de Leibniz de força viva, logo a seguir, será discutido o trabalho do físico francês Sadi Carnot, o primeiro a mostrar como as máquinas térmicas funcionam.

  Em seguida seremos apresentados aos trabalhos dos físicos Clausius e Boltzmann, os inventores do conceito de Entropia, expresso na segunda lei da termodinâmica.

  Para assistir o próximo segmento clique aqui.

A produção do documentário é da BBC; As legendas e o vídeo legendado estão disponíveis no canal ReVCienN, do YouTube.

Exemplo - O Panteão de Paris, local do experimento do pêndulo de Foucault.

  O Panteão de Paris é uma antiga igreja dedicada a Santa Genoveva. Foi projetada no estilo Neoclássico e erguida no bairro de Quartier Latin, na cidade de Paris, França.

  Durante a Revolução Francesa a igreja foi transformada pelos revolucionários numa especie de sacrário onde seriam depositados os restos mortais dos grandes heróis da França. 

  Lá estão sepultados artistas como Voltaire, Dumas, Zola e Vitor Hugo. Cientistas como Pierre e Marie Curie, Langevin, Descartes, Perrin, Carnot e Lagrange. Foi lá, sob a majestosa cúpula, que Foucault realizou seu famoso experimento. Diz a lenda que o convite a Foucault foi feito pelo próprio Napoleão.

  Veja o interior da cúpula com o pêndulo no vídeo a seguir. O pêndulo original foi construído com uma esfera de cobre de 28 kg suspensa um fio metálico de 67 m.

  Se desejar conhecer um pouco mais sobre o Panteão veja o trabalho de um grupo de estudantes de Arquitetura do Centro Universitário Nossa Senhora do Patrocínio, da cidade de Salto, estado de São Paulo. Clique aqui.

  Para mais detalhes sobre o experimento clique aqui.

Imagem do topo de página: Panteão de Paris (Igreja de Santa Genoveva), Gravura em metal, aquarelada, de Jacques G. Soufflot, 1818. Imagens do site La Galerie Napoleón, Paris.

O vídeo do post está disponível no canal  Cruisespeed, no YouTube.

Aula - O pêndulo de Foucault.

  Em 1851, nos imponentes salões do Panteão de Paris foi realizada pelo físico e astrônomo francês Jean Bernard Léon Foucault o mais elegante experimento jamais realizado para comprovar a rotação da Terra em torno do seu eixo.

  Foucault, nasceu em Paris no ano de 1819, teve uma brilhante carreira em Física e Astronomia. Empreendeu importantes trabalhos em Ótica, foi um dos primeiros a realizar medidas precisas da velocidade da luz.

  Neste experimento, realizado em 1850 e conhecido posteriormente como Experimento Foucault-Fizeau, ele mostrou que a luz trafega com maior velocidade no ar que na água. Tal resultado contradizia as previsões dos partidários da teoria corpuscular da luz e deu, com isto, um passo importante para a aceitação da teoria ondulatória.

  Voltemos ao experimento com o pêndulo. Um pêndulo oscilando mantem constante o seu momento angular. Isto implica que a oscilação é feita sempre sobre o mesmo plano em relação ao espaço. Imagine um pêndulo oscilando sobre o pólo norte da Terra. Veja figura acima.

  Se a Terra não gira sobre seu eixo então o pêndulo, para nós que estamos sobre a superfície do planeta, parecerá oscilar sempre no mesmo plano. Se, ao contrário, a Terra gira sobre seu eixo então nós observaremos o plano de oscilação do pêndulo girar no sentido contrário, completando a volta em 24 horas.

  Quando Foucault colocou seu pêndulo a oscilar preso ao teto do Panteão foi exatamente essa rotação do plano de oscilação o que se observou. Veja a animação abaixo a rotação do plano de oscilação do pêndulo. o período está fora de escala. Na latitude 30º o período é aproximadamente 48 horas. O retrato de Foucault está na parede.

  Fora dos pólos o período de rotação do plano de oscilação dependerá da latitude. Ele cresce nas latitudes menores e é infinito no Equador. Se desejar uma discussão mais aprofundada veja o artigo dos professores Carlos Fiolhais e João Fonseca, da Universidade de Coimbra.

  As mudanças de direção na velocidade com que o plano de oscilação comprovou a existência das Forças de Coriolis e forneceu também um excelente método de determinação da latitude.

  Conheça mais sobre a história do Panteão clicando aqui.

A animação desta postagem e a imagem do topo de página são propriedade da Wikipédia - A enciclopédia Livre. Elas estão sob licença Creative Commons e foram disponibilizadas para uso educacional pela Wikimedia commons.org. A animação está disponível neste link e a imagem do pendulo de Focault no pólo norte neste link.

Exemplo - Efeitos da pressão atmosférica.

  Os estudos que resultaram na descoberta da pressão atmosférica e na obtenção do vácuo foram desenvolvidos na Europa no século XVII. 

  Participaram dessa pesquisa cientistas como Evangelista Torricelli e Blaise Pascal. A existência do vácuo e da pressão do ar atmosférico foi estabelecida de maneira sensacional com a clássica experiência de Otto Von Guerricke com os hemisférios de aço (Veja ilustração acima).

  Por volta de 1650, Von Guerricke construiu uma das primeiras bombas de vácuo. Com esse instrumento resolveu pesquisar a possibilidade da existência do vácuo negada pela física de Aristóteles. Com esse objetivo realizou o seu mais famoso experimento, na cidade de Magdeburg, Alemanha.

   Ele uniu dois hemisférios de aço hermeticamente vedados e retirou o ar do interior da esfera assim formada. Várias parelhas de cavalos não foram capazes de separar os hemisférios. Isto mostrou que a diferença de pressão do interior da esfera e a pressão atmosférica era grande o suficiente para mante-los unidos. Os hemisférios se separaram facilmente quando o ar foi reintroduzido.

  No vídeo a seguir vemos, de forma bem dramática, do que é capaz essa mesma diferença de pressão. Ao fazer o esvaziamento do container mostrado no vídeo deve-se, ao mesmo tempo, arejar o seu interior. Isto evita a criação da diferença de pressão.

  Ao que tudo indica os responsáveis  pelo descarregamento do container abaixo esqueceram desse detalhe. Veja no vídeo!

Vídeo produzido por Zealandzen, disponível no site AllThingsScience, um site sobre ciências.

Informação via: teachersFirst, um site que classifica e testa sites interessantes para o ensino.

Ferramenta para Ensino - Ferramenta para construir papel milimetrado, pontilhado ou com linhas.

  Para nós, professores da rede pública de Física ou matemática, é sempre um problema obter papel milimetrado, pontilhado ou mesmo um simples papel com linhas para os alunos trabalharem com gráficos.

  Aqui está uma ferramenta online que resolve esse tipo de problema. Fornece um arquivo em pdf com papel milimetrado, pontilhado ou com linhas que você pode imprimir na quantidade que necessitar. Clique aqui e visite o site Paperkit.

  Repare na imagem abaixo. Ela mostra o painel onde você pode personalizar a impressão. No espaçamento você determina o tamanho dos lados do quadriculado do papel milimetrado. Escolha a intensidade da linha como thick (forte).

  Clique sobre o código da cor e escolha pela paleta de cores que será mostrada. Se desejar intensifique a tonalidade pela escala ao lado.

  Clique aqui para abrir o Paperkit e boa sorte!

Exemplo - Engrenagens, a transformação do movimento nas máquinas.

  O entendimento do movimento dos corpos possibilitado pelos trabalhos de Newton, Descartes e outros Físicos abriu as portas para o desenvolvimento das máquinas e a humanidade entrou numa nova era: A Era Industrial.

  Nada mais simbólico desta era da mecânica do que as engrenagens. Com o surgimento das máquinas a vapor, surge a necessidade de transformar o movimento de um tipo em outro tipo  mais adequado.

  É isto o que as engrenagens, as polias e as esteiras fazem. Modificam a direção do movimento, a sua frequência e velocidade. Por exemplo,transformam o movimento oscilatório de um pêndulo no movimento passo a passo dos ponteiros dos relógios.

Em 1930, o cineasta americano Ralph Steiner realizou um pequeno filme chamado "Mechanical Principles", uma homenagem ao movimento nas máquinas.

  Note que, no vídeo:

• De 0:00 a 01:30 temos vários tipos de engrenagens para transformar o movimento circular contínuo em movimento descontínuo como o dos ponteiros dos relógios mecânicos;
• De 01:30 a 02:40 temos engrenagens para transformar o movimento circular em movimento retilíneo de vai e vem. Repare tem até engrenagem quadrada e na forma de coração;
• Repare como alguns dos dispositivos mudam a velocidade do movimento.

Imagem do topo de página: Pixabay.com. Fotos sob Domínio Público.


O vídeo está disponível no Canal Vertikadesign, do YouTube.

Aula - A Persistência Retiniana.

O  físico belga Joseph Plateau foi um dos primeiros cientistas a trabalhar com um fenômeno chamado Persistência Retiniana.

Uma imagem presente na Retina permanece nela por volta de 10 segundos antes de desaparecer e dar lugar a imagem seguinte.

Plateau, em 1832, apresentou um aparelho que usava desse fenômeno para exibir imagens. Foi o antecessor do Estroboscópio que deu origem ao cinema. Veja figura acima.

No cinema,e também na televisão, são exibidos 24 fotogramas (imagens estáticas) por segundo. Graças Persistência Retiniana o cérebro percebe um movimento contínuo.

O efeito do cinema é obtido na animação abaixo. Nela temos 12 desenhos exibidos a cada meio segundo. O efeito é o movimento contínuo.

A ilusão do movimento contínuo também pode ser obtida por meio de um bloquinho de folhas de papel com desenhos ligeiramente diferentes em cada página. Os americanos o chamam de Flipbook. Quando as folhas são exibidas na velocidade adequada temos o efeito da animação. Veja o vídeo abaixo.

O vídeo sobre o flipbook é produzido e está disponível no canal do YouTube Etoilec1.

A imagem  animada é propriedade da Enciclopédia livre Wikipédia. Liberada para uso educacional.

Exemplo - Terceira Lei de Newton, a força de uma turbina de avião.

A mecânica do movimento tem no seu centro a ação da Terceira Lei de Newton. 

Para se movimentar, isto é, para acelerar numa dada direção é necessário que você acelere uma certa quantidade de massa na direção oposta. O movimento se dá, então, graças a força de reação de Newton.

No foguetes, a massa resultante da queina do combustível é acelerada para baixo e o foguete acelera para cima. Nos aviões mais antigos as hélices empurram o ar para trás e as moléculas do ar empurram o avão para frente. Veja a foto acima de uma réplica do nosso 14-Bis.

O mesmo princípio é aplicado nos aviões a jato. Nas turbinas o ar é sugado pela parte da frente. Dentro dela entra em combustão com o querosene e o material resultante é acelerado para fora  pela parte de trás.

O jato de ar, em reação a força aplicada pela turbina, acelera o corpo do avião para frente. Nos grandes aviões de passageiros a força necessária é enorme. O jato de ar tem uma Quantidade de Movimento brutal capaz de transmitir aos objetos no seu caminho um Impulso muito grande.

Veja o vídeo a seguir o que acontece com o motorista distraído que cruza o caminho do jato que sai da turbina.

Imagem do topo de página: Conexões inevitáveis.com

O vídeo está disponível no canal Tony Ferraz, no YouTube.

Exemplo - Sistemas planetários extra solares descobertos pelo missão Kepler.

Nos anos finais do século XIV, na Europa, teve inicio uma revolução no  pensamento cosmológico provocada pelo trabalho do padre e astrônomo Nicolau Copérnico.

Assim, nosso pequeno planeta passou a não ser mais visto como o centro imóvel do Cosmo e, daquele momento em diante, tornou-se apenas mais um entre os planetas que orbitavam em torno do Sol, formando com eles o sistema solar.

Certamente, a maioria das pessoas que viviam na Europa naqueles dias turbulentos não tomaram conhecimento das mudanças. Viviam suas vidas, cuidavam dois seus negócios.

Estamos passando por algo semelhante. Uma grande mudança na nossa maneira de ver o Cosmo está em andamento nos dias de hoje e, como os povos antigos, muitos de nós não toma conhecimento. Como eles, estamos cuidando dos nossos negócios.

Em março de 2009 a NASA lançou a sonda Kepler numa missão de quatro anos a procura de planetas extrassolares. A missão é um sucesso. Temos aqui a lista dos novos planetas descobertos até agora.

Em comemoração ao final da missão, o jornal The New York Times publicou uma animação sobre as principais descobertas do Kepler. Nela vemos as estrelas e os planetas descobertos em órbita de cada uma delas. Veja aqui.

As distâncias das órbitas estão em escala. Na parte final da animação está representado o nosso sol com seus três planetas interiores para comparação das distâncias astronômicas. Repare na existência da vários sistemas solares com dois sóis. Passando o mouse sobre o gráfico você verá as imagens artísticas dos sistemas.

Alguns desses planetas estão na Zona Habitável do sistema e podem conter vida. Como este é apenas um primeiro contato e novas observações estão programadas, é bem provável que novas descobertas sejam feitas.

De todo modo, note que bastou observar adequadamente uma pequena porção do céu e um mundo novo se abriu para nós. Novas e maravilhosas nos aguardam!

Clique aqui e... Bom Divertimento!

Foto do topo de página: NASA.

Informação via FlowingData, um site sobre técnicas de visualização de dados.

A produção do gráfico multimídia é do jornal The New York Times.

Cientista - A Ciência e o Islã. A herança da Ciência Árabe, Parte 3.

No livro em que expõe o Sistema Heliocêntrico Nicolau Copérnico cita as tabelas e os cálculos astronômicos muito precisos do astrônomo árabe Al Battani (Veja o retrato ao lado).

Al Battani, nascido em 858 DC, no sul da atual Turquia, foi um astrônomo e matemático que se destacou pelo cuidado e precisão de suas tabelas astronômicas que seriam superadas somente por Tycho Brahe séculos mais tarde.

Estamos assistindo a série da BBC intitulada "A Ciência e o Islã". Nela O físico Jim Al-Khalili viaja pela Síria, Irã, Tunísia e Espanha para contar a história do grande avanço científico no conhecimento que ocorreu no mundo islâmico entre os séculos VIII e XIV. Você pode assistir ao primeiro segmento da série clicando aqui e ao segundo segmento aqui.

Neste terceiro e último segmento da série, Al-Khalili vira detetive, procurando pistas que mostrem como a revolução científica que ocorreu na Europa nos séculos XVI e XVII teve por base o mundo medieval islâmico. Ele viaja pelo Irã, Síria e Egito para descobrir os grandes avanços na astronomia feitos por estudiosos islâmicos, decorrentes de sua obsessão pela matemática. 

Depois, visita a Itália para ver como as ideias islâmicas permearam no Ocidente e acabaram ajudando a moldar o trabalho de Copérnico, e investiga por que o mundo islâmico pareceu declinar após os séculos XVI e XVII, para ressurgir apenas nos dias atuais.

Interessante o comentário que se faz sobre os astrônomos Ibn Al Haythan (Alhazen, na forma latina do seu nome) e Al Tuzi, ambos nascidos no Irã. Alhazen foi um dos primeiros a questionar o modelo cosmológico de Ptolomeu.

Ele tomou uma posição que chamamos realista. A mesma posição filosófica assumida mais tarde, na Europa, por Copérnico e Galileu. Esses estudiosos alegavam que nossos modelos científicos descrevem a realidade e não apenas "salvam as aparências" como alegavam os aristotélicos. 

As imagens são da BBC.

A série da BBC "A Ciência e o Islã" está disponível, com legendas em Português, no Canal Science, no YouTube.

Cientista - A Ciência e o Islã. A herança da Ciência Árabe, Parte 2,

Entre os anos de  760 a 1270 DC a dinastia Abássida governou, desde Bagdá, um império maior que o Império Romano: O Império Árabe. Veja o mapa abaixo.

O governo dos Abássidas manteve um imenso programa de coleta e tradução para o árabe de todo documento científico e filosófico que os emissários do governo conseguissem obter. Grande parte desse conhecimento acumulado chegou até nós.

Contribuições em Medicina de sábios como Avicena e Galeno. Assim como as contribuições em álgebra e aritmética do matemático Al Khawarizmi (veja o retrato no topo da página).

Estamos assistindo ao documentário da BBC, "A ciência e o Islã". A primeira parte, "A Linguagem da Ciência", você pode assistir aqui. Veremos a seguir o segundo episódio da série.

No segundo episódio, "O Império da Razão", o físico Al-Khalili viaja para o norte da Síria para descobrir como, há mil anos, o grande matemático e astrônomo Al-Biruni estimou o tamanho da Terra. Ele descobre como os estudiosos islâmicos ajudaram a transformar as práticas mágicas e ocultas da alquimia na química moderna.

No Cairo, ele conta a história do extraordinário físico Ibn al-Haytham, que ajudou a estabelecer a moderna ciência da óptica e provou um dos mais fundamentais princípios da Física - que a luz viaja em linha reta.

Para assistir ao terceiro e último episódio da série "A Ciência e o Islã" clique aqui.





As imagens são da BBC.

A série da BBC "A Ciência e o Islã" está disponível, com legendas em Português, no Canal Science, no YouTube.

Cientista - A Ciência e o Islã. A herança da Ciência Árabe, Parte 1.

A ciência moderna nasceu na Europa mas não é devida somente aos Europeus. Na verdade a ciência é fruto do encontro de culturas que se deu na Europa no final da Idade Média.

Uma das mais importantes contribuições foi dada pela cultura muçulmana. Os árabes são reconhecidos desde a muito tempo como transmissores dos conhecimentos científicos e filosóficos das antigas culturas grega, indu e chinesa.

No entanto, eles foram muito mais que apenas transmissores e comentadores. Eles foram também criadores de ciência e filosofia. 

O império árabe teve a sua fase áurea entre os séculos IX e XII. A contribuição árabe começa com o "Programa de Tradução" criado pelo califa Abdul Marik, visto no retrato acima, no século VIII. O programa consistiu num imenso esforço para coletar e traduzir para o árabe todo documento científico ou filosófico que os enviados dos califas pudessem encontrar.

Toda essa documentação foi armazenada em Centros de Estudos de cidades como Bagdá, Damasco, Cairo e Córdoba, na península ibérica. Da península ibérica toda essa cultura é espalhada pela Europa levada, entre outros, pelos frades franciscanos. Veja no mapa abaixo o Império criado pelos árabes.

Apresentamos e seguir, em três segmentos, a série de 2009 da BBC sobre a contribuição dos árabes chamada "A ciência e o Islã". Nela o físico Jim Al-Khalili viaja pela Síria, Irã, Tunísia e Espanha para contar a história do grande avanço científico no conhecimento que ocorreu no mundo islâmico entre os séculos VIII e XIV.

Neste primeiro segmento fala-se sobre as contribuições em álgebra  e aritmética do matemático Al Khawarizmi. A ele devemos os algarismos indo-arábicos que usamos. Fala-se também das traduções dos trabalhos do médico grego Galeno e da compilação do conhecimento médico árabe, grego, chines e indu feita pelo médico Ibn Sina (Avicena), de 1025. 

Para assistir ao segundo segmento da série "A Ciência e o Islã" clique aqui.





As imagens são da BBC.

A série da BBC "A Ciência e o Islã" está disponível, com legendas em Português, no Canal Science, no YouTube.

Exemplo - O pêndulo.

O pêndulo consiste basicamente de um objeto que oscila em torno de um ponto fixo. Veja a fotografia ao lado. O movimento pendular tem uma grande importância na história da Física.

Um dos primeiros cientistas a estuda-lo foi Galileu Galilei. Ele observou que, para oscilações de pequena amplitude, o movimento do pêndulo é periódico, isto é, o corpo fixado na extremidade da haste retorna para a posição de onde partiu em intervalos de tempo iguais.

Além disso, Galileu observou também que o comprimento da haste é proporcional ao quadrado do período de oscilação.

Galileu logo percebe que a  periodicidade da oscilação dos pêndulos poderia ser usada na construção de relógios. Em em 1657, Christiaan Huygens, físico holandês, aperfeiçoa a teoria de Galileu e dá inicio a construção de relógios com precisão suficiente para marcar minutos e segundos.

Os pêndulos também podem ser usados para fazer arte. No vídeo a seguir você verá uma instalação construída pelo professor Richard Berg, da Universidade de Maryland. Este aparato foi construído originalmente pelo grande físico e matemático alemão Ernst March.

A instalação consiste de 15 pêndulos que são postos a oscilar ao mesmo tempo. O pêndulo de maior comprimento tem frequência de 51 Hz. Pela ordem, os outros têm frequência diminuída de 1 Hz até o último deles, com 65 Hz.

O conjunto dos pêndulos, quando vistos pela lateral, reproduzem ondas, ondas estacionarias, batimentos e movimento caótico. Mais informações sobre a instalação veja o site da Harvard Natural Science Lectures clicando aqui.

Imagem do topo de página: Visite o site o pêndulo. Uma empresa de equipamentos científicos para educação.

Informação via: Open Culture. Um site de Dan Colman sobre cultura e educação.

Vídeo disponível no canal NatSciDemos do YouTube.

Exemplo - Terremotos, destruição e Tsunami.

A imensa energia térmica guardada no interior da Terra tem consequências importantes para a vida no nosso planeta.

A primeira dela é a manutenção da temperatura na superfície. Sem uma temperatura média suficientemente alta não haveria água no estado líquido e a vida seria improvável.

Outra consequência é a formação de um núcleo central de ferro que cria um campo magnético que nos defende da radiação vinda do espaço. Existe, porém, consequências bem desagradáveis.

A Terra é como um balão de festa. Uma fina camada sólida no exterior, a crosta terrestre, boiando sobre a parte interna composta de rocha líquida. Isto e o fato dela estar girando a uma velocidade bastante alta causa o fraturamento da crosta. Veja a figura acima. Esses pedaços, as placas tectônicas, estão em constante choque uns com os outros. 

Em alguns lugares as placas estão se afastando. Esse movimento de separação forma uma falha no solo. Veja na imagem abaixo a falha que está no fundo do oceano Atlântico entre o Brasil e a África.   

Em outros lugares as placas estão se juntando, como mostrado na imagem abaixo, formando grandes cadeias de montanhas. Em certos lugares parte dessa energia é liberada para a superfície pelos vulcões. Veja aqui.

Esta tensão entre as placas libera  grande quantidade de energia em ondas de choque que se propaga até a superfície causando os terremotos e, quando o evento ocorre sob o leito marinho, as Tsunamis.

Veja o vídeo abaixo. Uma produção de Frank Gregório que serve muito bem como introdução para uma aula sobre o assunto. 

Este e outros interessantes vídeos estão disponíveis no canal Frank Gregório, no YouTube. Todos eles têm os direitos liberados para uso educacional.

Exemplo - O interior da Terra, as placas tectônicas e os vulcões.

Nosso planeta foi formado pelo choque sucessivo de um sem número de planetóides, isto é, de pequenos pedaços de rocha que orbitavam o sol no início do sistema solar.

A imensa energia dessas colisões não foi dissipada, ao contrário, está guardada no interior do planeta na forma de energia térmica. A Terra, que vista do espaço mostra paz e beleza, é, na verdade, uma bola de rocha líquida coberta por uma fina camada de rocha sólida, a Crosta Terrestre. Sobre ela vivemos nós.

A Crosta é dividida e os diversos pedaços formam as placas tectônicas. Tudo o mais na Terra é um agitado oceano interior composto  de lava. Veja a figura abaixo: 

O vídeo a seguir foi montado por Frank Gregorio como uma introdução ao estudo dos Vulcões. Repare, na altura 3:35, o núcleo de ferro líquido (Inner core) origem do campo magnético da Terra que nos protege do vento solar. 

No vídeo, atenção ainda para o movimento das placas tectônicas. Veja nas figuras abaixo. A da esquerda mostra as placas se separando e a fenda que surge na superfície. Isto ocorre na fenda que atravessa o fundo do Oceano Atlântico de norte a sul em frente da costa brasileira. A imagem da direita mostra as placas se comprimindo. Isto dá origem às cadeias de montanhas como os Andes.

No encontro das placas parte dessa energia é liberada para a superfície e forma os Vulcões. Em outras ocasiões as tensões resultantes do movimento das placas são liberadas de forma violenta e dão origem aos terremotos e Tsunamis. Veja aqui.

Ao assistir o vídeo deve-se notar a música da trilha sonora. É impressionante. Veja o vídeo com o som bem alto.

Aqui estamos nós. Vivendo sobre uma fina casca entre o fogo do interior do planeta e o frio do espaço. Poderia existir vizinhança melhor?





Imagem do topo de página: Desenhosparacolorir. Um site para as crianças com desenhos para colorir.

Este e outros interessantes vídeos estão disponíveis no canal Frank Gregório, no YouTube. Todos eles têm os direitos liberados para uso educacional.

Exemplo - Se os planetas orbitassem a Terra a mesma distância da Lua.

Brad Goodspeed é um Blogueiro e Artista Gráfico canadense e vive na cidade de  Toronto. Ele gosta de brincar com Astronomia e, por isto, produziu o vídeo que você assistirá a seguir. No vídeo ele procura responder a seguinte pergunta: 

- Qual a aparência dos planetas se eles orbitassem a Terra a mesma distância da Lua?

Claro, em termos gravitacionais se os planetas gasosos estivessem a mesma distância da Lua seria a Terra que os orbitaria, não o contrário. Mas o vídeo quer apenas ilustrar uma ideia interessante.

No site do autor existe uma discussão sobre a exatidão das escalas adotadas. Clique aqui se desejar   saber mais. Discussão sobre escalas à parte, considero que o vídeo é bastante interessante para se usar em aula quando se quer mostrar os tamanhos relativos dos planetas.

Observação para os alunos: No vídeo os raios médios dos planetas estão registrados na notação numérica inglesa que usa a vírgula onde usamos o ponto.

O vídeo Scale é uma produção de Brad Goodspeed e está disponível no site Vimeo.

Exemplo - Leis de Conservação, Berço de Newton.

O dispositivo que você vê na animação abaixo é chamado "Berço de Newton". Veja ao lado um retrato de Newton com sua bela peruca. Vamos usar o dispositivo para ilustrar o conceito de conservação da Energia Mecânica.

Claro, para um dispositivo real a energia não se conserva pois existe dissipação de energia na forma de calor, vibração, som,etc. Vamos imaginar que a dispersão de energia no sistema seja tão pequena que possa ser desprezada sem perigo. Esta é a situação mostrada na animação a seguir.

Nela, considere as esferas feitas de aço (como é comum no dispositivo real) e todas de mesma massa. As colisões entre elas, nestas condições, podem ser consideradas inelásticas. Quando as esferas laterais estão na sua altura máxima a energia mecânica do sistema está toda na forma de energia potencial gravitacional.

No momento da colisão das esferas laterais com as esferas interiores a Energia Mecânica do sistema está toda na forma cinética. Através de colisões sucessivas das esferas interiores a energia cinética é "transferida"  de esfera em esfera. Repare que a última esfera está livre.

Cuidado! A palavra "transferida" é usada como força de expressão. Energia não é matéria. Portanto, não há algo a ser transferido. Repare que a última esfera está livre.

Assim, como as massas são as mesmas, quando a última esfera recebe a colisão inelástica dispara com a mesma velocidade da primeira esfera e alcança a mesma altura máxima. Nesta posição a Energia Potencial é a mesma do inicio. A Energia Mecânica então se conservou e o processo pode se repetir indefinidamente.

A animação desta postagem é propriedade da Wikipédia - A enciclopédia Livre. Ela está sob licença Creative Commons e foi disponibilizada para uso educacional pela Wikimedia commons.org. Disponível neste link.

Exemplo - A terceira Lei de Newton - Ação e Reação.

Isaac Newton (Veja a gravura ao lado) nos deixou quatro leis sobre o movimento dos corpos, considerando-se a Lei da Gravitação Universal como a quarta lei. A terceira lei, como é sabido, seria então a chamada Lei da Ação e Reação.

A terceira lei afirma que: Se um corpo exerce uma força sobre outro corpo, este último exerce sobre o primeiro, ao mesmo tempo, uma outra força de igual intensidade, de mesma direção e de sentido contrário.

Existem na natureza forças não Newtonianas, isto é, forças que não obedecem a Terceira Lei de Newton. Podemos citar a força magnética a título de exemplo. A terceira lei ainda apresenta problemas quando os corpos envolvidos estão a grandes distâncias um do outro.

Tomemos a atração gravitacional entre o Sol e a Terra. Pela terceira lei existe a necessidade de se aceitar que a força gravitacional do sol age instantaneamente sobre a Terra. E isto é exatamente o que fazemos. Entretanto, esta "ação à distância" sempre foi problemática, mesmo para o próprio Newton.

Abaixo você verá um vídeo de divulgação da empresa Space X. Esta empresa é uma das fornecedoras para a NASA. Ele apresenta a cápsula de salvamento da espaçonave Dragon, um dos projetos da empresa.

Repare que para se conseguir que a nave se movimente para cima é necessário  fazer com que as moléculas resultantes da queima do combustível sejam aceleradas no sentido oposto. Este é o princípio de funcionamento do motor do foguete. Assista ao vídeo.

Quando as moléculas são empurradas numa direção, pela Terceira Lei de Newton, o corpo da nave é empurrado na direção oposta. Claro, quanto mais a energia cinética das moléculas maior a energia transmitida à nave.

Repare ainda que no movimento de subida a resultante das forças verticais de reação das moléculas e a força gravitacional deve ter sentido para cima e, no final do vídeo, onde o interesse é pousar a cápsula com segurança, a resultante deve ter sentido para baixo. 

Informação via: NASA Educação. Clique aqui para acessar a fonte do vídeo.