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15/06/2015 20:29

Ametropias - Vale a pena conferir.

www.centroftalmologicomg.com.br/doencas/index.php

 

 

15/04/2015 20:54

Ondulatória

Difração e Interferência

 
Eis um fenômeno ondulatório que acho dos mais interessantes: a Difração. É uma espécie de espalhamento que a onda sofre ao passar por um obstáculo da ordem do seu comprimento de onda “lambda” para menor. Uma das melhores maneiras de vê-lo é a fantástica cuba de ondas, brinquedinho ótimo de equipar qualquer laboratório de Física que se preze! Aproveite e veja a reflexão à direita do vídeo, também!



A difração pode ocorrer com qualquer onda. Olhe agora a luz se espalhando...



Este fenômeno explica, por exemplo, porque as rádio AM têm alcance maior que as FM. Tente escrever uma resposta para tal questionamento. Vale pedir inspiração aos exercícios resolvidos...

Quando há dois – ou mais – orifícios (obstáculos) para a onda atravessar, ela pode se sobrepor. Ou quando há duas fontes. Neste caso, ocorre a Interferência. E, quando as ondas se encontram, teremos soma – interferência construtiva – ou subtração – destrutiva – das duas.

Dois vídeos. O primeiro em preto e branco, excelente, com uma cuba ligada a um projetor que põe uma imagem real na tela, ampliada. Muito bacana mesmo!



Este segundo, uma simulação, do estilo que há aos montes no YouTube. Achei interessante, pois mostra vários tipos de onda sofrendo o mesmo fenômeno.



Por fim, várias animações em Java, do sempre recomendado sítio da UEM, mostrando os fenômenos, de várias formas. Muitas animações são interativas. Você pode alterar algum parâmetro e observar o que acontece!

1 – Difração da luz no espectro visível.
2 – Sobreposição de pulsos.
3 – Interferência em fenda dupla e com destaque para máximos e mínimos.
4 – Sobreposição interativa. Dá para explorar, por exemplo, os batimentos.
 
 
 

terça-feira, 6 de outubro de 2009

O som, o eco, o sonar e a superação

 
Nestes dias de tantas notícias ruins para quem trabalha na Educação, com o vazamento criminoso do ENEM, que prejudicou milhões de famílias, resolvi fazer uma postagem mais positiva.

Um exemplo de superação são os dois casos que ilustro abaixo! Meninos cegos, que se utilizam de um sonar como fonte de orientação e conseguem façanhas incríveis!

Fazendo uma analogia com a visão, ambos, som e luz são ondas. Uma mecânica, outra eletromagnética. Temos órgãos preparados para captar todas as duas: os ouvidos e os olhos. Ao que parece, privilegiamos a visão em detrimento da extraordinária capacidade de nossos ouvidos!

Pensemos no caso do eco. A média das pessoas é só conseguir distinguir dois sons com intervalo mínimo de tempo de 0,1 s entre eles. Como a velocidade do som no ar é de cerca de 340 m/s - varia com a temperatura e com a altitude - , neste intervalo o som percorre 34 m, ou 17 m entre a ida e a volta no eco – reflexão.

Estes humanos especiais conseguem ouvir dois sons a intervalos de tempos muito menores que isto, e com este eco interpretado pela estupenda capacidade de processamento do cérebro, extrair informações tais como distância, formas e até textura dos objetos! Não são especiais: são seres excepcionais!

E fico pensando no preconceito e nas dificuldades que as pessoas portadoras de necessidades especiais sofrem ao longo da vida vindas de nós, os ditos normais! Como está longe da realidade a inclusão no Brasil! E como estas pessoas têm tanto a nos cobrar, e nos ensinar...

Veja o primeiro vídeo, de um garoto americano.



O segundo vídeo é de um menino ainda mais novo, de somente 7 anos. É da BBC, que disponibilizou, mas não permitiu sua incorporação. Tem só 54 s. Siga o link.

 
 
 

terça-feira, 14 de julho de 2015

Ondas estacionárias, cordas vibrantes, tubos sonoros e algo mais

 
Devido à correção que fiz do simulado do Novo ENEM, divulgado pelo INEP-MEC agora em Julho/2009, resolvi fazer uma postagem sobre as Ondas Estacionárias. Os chamados modos normais de vibração de uma corda, por exemplo, têm uma analogia clara com o fenômeno da Ressonância. A corda esticada não aceita vibrar em harmonia de qualquer jeito! Da mesma maneira, todo mundo que já soprou uma flauta viu que o ar – som – também não aceita ser soprado de qualquer maneira dentro de um instrumento musical de sopro.

As ondas estacionárias, e seus padrões de vibração, são na verdade resultado de interferências, construtivas e destrutivas, das ondas geradas em uma extremidade com as refletidas na outra. Mas, este fenômeno, por si só, mereceria outra postagem, que não quero fazer agora. Assim, seguem duas referências: da USP e do sempre indicado aqui PET-UEM.

O resultado dos chamados harmônicos, os modos de vibração, nas cordas, são figuras belas de se ver! Já fiz esta experiência e todos os alunos gostam. Uma animação que vale a pena é esta, em Java. Após clicar, tente alterar os parâmetros da animação e observe as variações dos harmônicos. Para mais teoria, recomendo a boa postagem do "Física na veia!", lincada. Veja também no vídeo abaixo, com seus ventres e nós!



Mais impressionante ainda é o chamado tubo de Ruben, onde o som forma os harmônicos com chamas! O vídeo está abaixo. Novamente recomendo uma animação em Java do PET-UEM. Uma segunda opção de animação é esta. E, claro, teoria em cima, para quem quiser estudar! Fico pensando, ao sugerir tantas coisas, como deve fazer falta a internet banda larga para todos poderem estudar, de verdade, pela rede!



Porém, dos vídeos que acho mais bacana, um deles é o que segue agora, do ótimo e performático Blue Man Group, que já se apresentou para os abastados no Brasil... Eh, cultura que faz falta! Será que o tal “vale cultura” vai agüentar pagar shows como este? Enquanto assiste, faça uma relação entre tamanho do tubo, sons graves e agudos, freqüência e comprimento de onda. E, aproveite para lembrar das propagandas que andam passando com esta trupe.



Outro bacana demais é desta grande placa salpicada de sal formando os harmônicos bidimensionais!



E, por fim, uma verdadeira viagem, na qual o apresentador faz uma analogia entre os modos de vibração e a formação de planetas e galáxias!



Esta postagem é bem grande, porém também é uma verdadeira aula. Que pode muito bem ser trabalhada em uns 50 minutos ou mais! Caso queira trabalhar exercícios, seguem.
 
 

quarta-feira, 15 de julho de 2009

Ondas: Luz e Som no vácuo

 
Procurei um filminho antigo que eu tinha perdido e não encontrei. Queria mostrar a diferença entre Ondas Mecânicas e Ondas Eletromagnéticas.

O som representa as Mecânicas e a luz as Eletromagnéticas.


Achei estre outro filme, que mostra a mesma coisa!

Observem como a menina liga - pelos fios preto e vermelho - uma campainha tradicional, prateada, dentro de uma câmara de vácuo. Lembre-se de que uma câmara de vácuo é um local de onde quase todo o ar foi retirado, bombeado para fora.

A imagem vai lhe permitir ver o badalo vibrando, mas você não ouvirá o barulho.

A razão é simples:
a luz se propaga no vácuo, logo é possível ver. Mas o som só se propaga em algum material - ar, por exemplo - que no vácuo não existe.

No final, quando a menina desligar a bomba e permitir a entrada de ar na câmara, aí sim, você passará a ouvir o som!


 
 

quinta-feira, 18 de junho de 2009

RESSONÂNCIA

 
Veja abaixo o vídeo (4min25s) famoso da Ponte de Tacoma, nos EUA. O vídeo veio do YouTube, está linkado no meu site e foi colorizado: original P&B. O que houve com ela não foi mole, não!




 


Embora não definam assim nem o Aurélio nem o Houaiss, considero a ressonância uma concordância, uma afinidade. Este fenômeno está presente em várias aplicações tecnológicas, do cotidiano ou não: forno de microondas, exames diagnósticos, aceleração de partículas subatômicas, música, enfim... A ressonância é bastante comum, e interessante.

Uma série de fenômenos, ondulatórios inclusive, claro, são oscilações. Comparando, são como um pêndulo: vai e volta, vai e volta. O número de oscilações realizadas num intervalo de tempo chama-se freqüência. No desenho abaixo, a freqüência – usualmente em Hertz, Hz – é vista pelo número de morrinhos.





Quando uma outra oscilação ou onda é enviada de encontro à primeira, duas situações distintas podem ocorrer. Depende da combinação entre as duas: a original e a nova onda. Observe...



A figura mostra que não há uma concordância entre as ondas verde, vermelha e azul. Não ocorre a ressonância. Mas, se duas ondas combinam, como na nova figura, aí a ressonância ocorrerá.



O efeito da ressonância é um aumento da amplitude de vibração. E a amplitude se relaciona à energia. Na verdade, a ressonância é uma absorção de energia.



No caso da ponte, do vídeo inicial, a energia foi utilizada para destruição. Mas, também, é muita coincidência as rajadas de vento entrarem em ressonância com os cabos de aço de sustentação da ponte! Porém energia pode ser controlada. Assista abaixo outros exemplos (curtinhos), do YouTube, de ressonância, neste caso, sonora. Já ouvi dizer que, de fato, cantores quebraram taças com a voz! Tente explicar por que isto é tão difícil!





Para finalizar, uma interessante e importante aplicação da ressonância é o acelerador cíclotron. Sugiro assistir às animações, em JAVA, disponíveis no exc elente site da UEM, o PET. Quebre a cabeça acertando o passo do ciclotron e a ressonância num sistema massa-mola. O governo financiou a compra de um para BH, e com ele serão produzidos radiofármacos. Para importantes exames diagnósticos, de câncer, por exemplo. Também fica para você explicar o funcionamento do cíclotron, baseado nas propriedades eletromagnéticas, e onde está a ressonância, neste caso.
 
 
 

domingo, 14 de junho de 2009

As cores e o espectro visível

 
Gosto de ver minhas filhas pintando! Fazem uma bagunça danada, sujam bastante tudo em volta, mas é uma festa! E, o que me chama a atenção: elas não têm nenhum pudor no uso das cores. Sempre todas as disponíveis, nas combinações mais inusitadas!

A luz é uma onda eletromagnética, que no vácuo – e aproximadamente no ar – propaga-se com a conhecida velocidade c que vale 300.000 km/s. Nunca é demais lembrar que a natureza da luz é a mesma das ondas de rádio, das microondas, dos raios X e da radiação gama - ver espectro. E, cada cor é uma luz diferente.

O famoso Newton, o das Leis, que tanto aluno detesta só de ouvir falar, e que era um cara meio estranho, e brilhante, já conhecia a chamada decomposição da luz branca. Fazer passar a luz – normalmente do sol – por um prisma, triângulo de vidro, e obter do outro lado um arco-íris. Podemos obter o mesmo arco-íris numa simples mangueira de jardim! O vídeo seguinte, disponível no YouTube, mostra o prisma onde ele ficou mundialmente famoso: na capa do disco do Pink Floyd, durante o show, ao vivo em Barcelona:



A explicação é que a sensação visual que o cérebro traduz como branco é, na verdade, a mistura de todas as cores que o ser humano consegue enxergar. Veja o vídeo do “Mago da Física” sobre as cores, legal. A luz branca então vem e penetra no vidro, sofrendo a chamada Refração: a mudança de velocidade ao passar do ar para o vidro do prisma. Só que a mudança não é a mesma para todas as cores que compõem o branco!

Algumas cores
freiam mais e outras menos. Qual freia mais: vermelho ou azul? Na saída do vidro, ocorre o inverso: algumas cores aceleram mais que outras. O resultado é que todas, que vinham juntas no branco, separam-se e formam o arco-íris. Quantas cores ele tem?

Um erro comum é dizer que são sete: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Porém, cada cor corresponde a uma freqüência. Veja na figura: mais
morrinhos, maior freqüência. Note que freqüência do verde é maior que do vermelho. Explicações melhores, durante a solução de exercícios, veja no "Física no Vestibular".



Para a luz visível, as freqüências vão de aproximadamente 400 até a 750 THz. Como a freqüência é um número, e existem infinitos números, existem infinitas cores no arco-íris! Embora de longe as sete se destacam... De perto, percebe-se que ele é como a paleta de cores de um computador: inúmeras possibilidades!
 

 

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