O G.R.C., Grande Revolução Científica, é um projeto que visa mostrar a importância da Física Moderna, Quântica ou Radioatividade que de tão pouco divulgadas causam arrepios quando citadas aos mais leigos. Entre nesse mundo, aprenda e se puder contribuir com algo, deixe seu comentário ou nos mande um e-mail: projetogrc@gmail.com.

terça-feira, 18 de agosto de 2009

A Matéria Prima da Matéria


Proposta de Trabalho Colaborativo para o Dia 03/09/2009.

1 - Título:
A Matéria Prima da Matéria

2 – Objetivo Geral:
Reconhecer e distinguir deferentes modelos que constituem a matéria.

3 – Objetivos Específicos:
· Apresentar a evolução científica para explicar a estrutura atômica.
· Compreender a necessidade de abandonar uma descrição geométrica para a estrutura da matéria.

4 – Conteúdo:
A estrutura da matéria e o núcleo atômico.

5 – Referência Bibiográfica:
PINTO, Alexandre Custódio. PEC – Projeto Escola e Cidadania para Todos: física, volume 3:ensino médio. São Paulo: do Brasil, 1007. p.07-29.

6 – Procedimentos:
· Organização em grupos de 04 a 06 alunos.
· Leitura e interpretação do texto: A Matéria Prima da Matéria, publicado no livro didático PEC-3.
· Pesquisa de assuntos relacionados ao núcleo atômico e sua caracterização, com os recursos na web e na biblioteca.
· Elaboração de slides (máximo 10) em power point, ilustrando a compreensão da estrutura da matéria, a partir da construção humana.

7 – Critérios de avaliação:
· Coerência com o tema proposto ......1,0 ponto
· Criatividade na apresentação............1,0 ponto
· Objetividade com o conteúdo............1,0 ponto

quarta-feira, 12 de agosto de 2009

Fluorescência

Muitos materiais que são excitados por luz ultravioleta emitem luz visível sob relaxação. Esse fenômeno recebe o nome de fluorescência. Nesses materiais, um fóton de luz ultravioleta excita o átomo, impulsionando um de seus elétrons para um estado de energia mais alta. Nesse salto quântico “para cima”, o átomo provavelmente salta vários estados de energia intermediários. Assim, ao relaxar, o átomo pode realizar vários saltos menores, emitindo fótons com energias menores.

Esse processo de excitação e relaxação é como subir uma escala pequena com um salto só e depois descer um ou dois degraus de cada vez. Por isso a luz ultravioleta que incida sobre o material o fará brilhar predominantemente em vermelho, amarelo ou outra cor qualquer que seja característica do material. Corantes fluorescentes são usados em tintas e tecidos para que brilhem quando bombardeados pelos fótons de luz ultravioleta da luz solar.

Quando existir um tempo de atrase entre a excitação e a relaxação, ocorrerá a fosforescência. O elemento fósforo é um bom exemplo disto. O fósforo e outros materiais são usados em objetos feitos para brilhar no escuro. O atraso depende do material e pode ser de várias horas. Quando a fonte de excitação é removida (tal como quando as luzes de iluminação são desligadas), ocorre um efeito de pós-brilho prolongado enquanto milhões de átomos sofrem relaxação espontaneamente. Veja o vídeo: Como é fabricada uma lâmpada fluorescente? E logo em seguida, responda as perguntas que estão abaixo do vídeo.



1 - Procure refletir e pesquisar sobre o espectro de emissão explicado.
2 - Suponha que um colega sugira que, para um bom funcionamento, os átomos do gás neônio no interior de um tubo deveriam ser periodicamente substituídos por átomos “frescos”, pois a energia dos átomos tende a se exaurir com a contínua excitação dos mesmos, produzindo uma luz cada vez mais fraca. O que você diria a respeito?
3 - Por que seria impossível a um material fluorescente emitir luz ultravioleta quando iluminado com luz infravermelha?
4 - Procure explicar como funcionam as lâmpadas fluorescentes.

segunda-feira, 10 de agosto de 2009

A Ideia do Quantum - O Efeito Fotoelétrico

Assista atentamente ao vídeo: A Ideia do Quantum - Efeito Fotoelétrico


Pergunta-se:
1) O que significa a palavra quantum?
2) Qual é a energia total de um feixe monocromático formado por n fótons de frequência f?

O Efeito Fotoelétrico - de Planck a Einstein


Os físicos ficaram relutantes em aceitar a noção revolucionária do quantum de Planck. Para ser considerada seriamente, a ideia do quantum teria de ser comprovada em algum fenômeno além das regularidades da energia radiante. A comprovação que faltava foi fornecida em 1905 por Albert Einstein, que estendeu a ideia de Planck para explicar a emissão de elétrons por certos materiais cujas superfícies eram iluminadas por luz ultravioleta. Este fenômeno foi denominado efeito fotoelétrico, e desde então tem sido usado nas células fotoelétricas existentes nos medidores de distância ópticos e nos operadores automáticos de portas.

Einstein concebeu a luz não como uma onda contínua, mas como um feixe de partículas ou pacotes de energia (mais tarde chamados de fótons). Ele postulou que a energia E de um único fóton é proporcional à frequência f da onda luminosa correspondente. Essa energia é dada por: E = h.f, onde h é um número chamado de constante de Planck.

Assim, um fóton de luz violeta (alta frequência) transporta mais energia do que um fóton de luz vermelha (baixa frequência). Embora um feixe brilhante de luz vermelha tenha mais fótons do que um feixe fraco de luz violeta e, portanto, mais energia, o feixe de luz violeta transporta mais energia por fóton. O efeito fotoelétrico revela que os fótons interagem com a matéria um de cada vez.

1ª explicação do Efeito Fotoelétrico


Em 1900, o físico teórico alemão Max Planck tentava explicar por que a luz de frequências mais altas só é emitida por objetos em altas temperaturas. Por que, por exemplo, o filamento avermelhado de uma lâmpada não emite luz violeta? Os modelos clássicos para os corpos radiantes previam que a maior parte da energia irradiada pelos objetos deveria ocorrer nas altas frequências. O fato de que estas frequências não apareciam na emissão era então chamado “catástrofe do ultravioleta” e requeria um novo modelo de como a matéria irradia. Planck supôs que os objetos quentes emitissem energia radiante (luz) em “pacotes” individuais. Planck denominou cada um deles de quantum (plural quanta). De acordo com Planck, a energia de cada quantum é proporcional à frequência da radiação. Assim, uma quantidade maior de energia está associada ao quantum de luz violeta do que ao de luz vermelha. Assim, um objeto vermelho incandescente não deverá emitir quanta de luz violeta com altas energias até que sua temperatura seja muito alta.

quinta-feira, 6 de agosto de 2009

Tabela Periódica Interativa

Este software de Tabela Periódica é um excelente instrumento de aprendizado. Clicando sobre um elemento, podemos ver a sua história, estrutura, propriedades, etc. No menu à esquerda, vemos a história do sistema periódico, história dos elementos químicos radioativos a estrutura eletrônica (orbitais e configuração), as propriedades periódicas e várias curiosidades muito interessantes. Clique AQUI!!

quarta-feira, 5 de agosto de 2009

Fissão Nuclear - Usina Nuclear

Esta é mais uma colaboração do professor Guilherme Erwin Hartung (guilhermeeh@ig.com.br). A animação mostra, de forma muito interessante e instrutiva, o funcionamanto de uma Usina Nuclear a partir da Fissão do núcleo atômico. Vale a pena conferir!! Acesse o link: http://kids.sapo.pt/scratch/projects/guilhermeeh/1131
Deixe o seu comentário, ele é muito importante para nós. Obrigado!!

Simulador de Tempo Relativístico

Um grande colaborador de assuntos relacionados à ciência e, em especial, à Física, o professor Guilherme Erwin Hartung (guilhermeeh@ig.com.br) trouxe para o blog uma construção em animação, que mostra a simulação do tempo em situações relativísticas bem interessantes.
A sua análise é muito importante. Comente!

A origem do @ (arroba)

Na idade média os livros eram escritos pelos copistas à mão. Precursores da taquigrafia, os copistas simplificavam o trabalho substituindo letras, palavras e nomes próprios, por símbolos, sinais e abreviaturas. Não era por economia de esforço nem para o trabalho ser mais rápido. O motivo era de ordem econômica : tinta e papel eram valiosíssimos.

Foi assim que surgiu o til (~), para substituir uma letra (um "m" ou um "n") que nasalizava a vogal anterior. Um til é um enezinho sobre a letra, pode olhar. O nome espanhol Francisco, que também era grafado "Phrancisco" , ficou com a abreviatura "Phco." e "Pco". Daí foi fácil o nome Francisco ganhar em espanhol o apelido Paco. Os santos, ao serem citados pelos copistas, eram identificados por um feito significativo em suas vidas. Assim , o nome de São José aparecia seguido de "Jesus Christi Pater Putativus", ou seja, o pai putativo (suposto) de Jesus Cristo. Mais tarde os copistas passaram a adotar a abreviatura "JHS PP" e depois "PP". A pronúncia dessas letras em seqüência explica porque José em espanhol tem o apelido de Pepe.

Já para substituir a palavra latina et (e), os copistas criaram um símbolo que é o resultado do entrelaçamento dessas duas letras: &. Esse sinal é popularmente conhecido como "e comercial" e em inglês, tem o nome de ampersand, que vem do and (e em inglês) + per se (do latim por si) + and. Com o mesmo recurso do entrelaçamento de suas letras, os copistas criaram o símbolo @ para substituir a preposição latina ad, que tinha, entre outros, o sentido de "casa de". Veio a imprensa, foram-se os copistas, mas os símbolos @ e & continuaram a ser usados nos livros de contabilidade. O @ aparecia entre o número de unidades da mercadoria e o preço? Por exemplo: o registro contábil "10@£3" significava "10 unidades ao preço de 3 libras cada uma". Nessa época o símbolo @ já ficou conhecido como, em inglês, "at" (a ou em).

No século XIX, nos portos da Catalunha (nordeste da Espanha), o comércio e a indústria procuravam imitar práticas comerciais e contábeis dos ingleses.

Como os espanhóis desconheciam o sentido que os ingleses atribuíam ao símbolo @ (a ou em), acharam que o símbolo seria uma unidade de peso.

Para o entendimento contribuíram duas coincidências:

1- a unidade de peso comum para os espanhóis na época era a arroba, cujo "a" inicial lembra a forma do símbolo;

2- os carregamentos desembarcados vinham freqüentemente em fardos de uma arroba. Dessa forma, os espanhóis interpretavam aquele mesmo registro de "10@£3"assim : "dez arrobas custando 3 libras cada uma". Então o símbolo @ passou a ser usado pelos espanhóis para significar arroba.

Arroba veio do árabe ar-ruba, que significa "a quarta parte": arroba (15 kg em números redondos) correspondia a ¼ de outra medida de origem árabe (quintar), o quintal ( 58,75 kg ).

As máquinas de escrever, na sua forma definitiva, começaram a ser comercializadas em 1874, nos Estados Unidos (Mark Twain foi o primeiro autor a apresentar seus originais datilografados) . O teclado tinha o símbolo "@", que sobreviveu nos teclados dos computadores. Em 1972, ao desenvolver o primeiro programa de correio eletrônico(e- mail), Roy Tomlinson aproveitou o sentido "@" (at), disponível no teclado, e utilizou-o entre o nome do usuário e o nome do provedor.

Assim Fulano@ProvedorX ficou significando: "Fulano no provedor (ou na casa) X".

Em diversos idiomas, o símbolo "@" ficou com o nome de alguma coisa parecida com sua forma. Em italiano chiocciola (caracol), em suecosnabel (tromba de elefante), em holandês, apestaart (rabo de macaco).

Em outros idiomas, tem o nome de um doce em forma circular: shtrudel, em Israel; strudel, na Áustria; pretzel, em vários países europeus.

Fonte: Desconheço a autoria
Leitura indicada pela Professora de Língua Portuguesa e Literatura Brasileira Marcia Gonçalves

Teoria Eletromagnética x Éter Luminoso

Os cientistas Albert Michelson e Edward Morley formularam a primeira prova forte contra a teoria de um éter luminífero e comprovaram que a luz não precisa de um meio para se propagar, ou seja, no ar, nos líquidos, nos sólidos ou até mesmo no vácuo, a luz se propaga.

Mas o que foi o ‘éter luminífero’?

O éter foi criado por cientistas do final do século XIX. Nessa época, acreditava-se que a luz seria uma onda mecânica igual às ondas sonoras. O surgimento deste meio material foi criado para representar o espaço que há entre o Sol e a Terra no Universo, pois deste modo, os raios solares entrariam na atmosfera terrestre para exercer suas funções, então, o éter foi criado para representar todos os meios materiais em um só.

O mais contraditório da experiência de Michelson e Morley é que eles queriam comprovar a existência do éter, já que outro cientista – James Clerk Maxwell – postulou que a luz é, sim, uma onda, mas eletromagnética e não mecânica, ou seja, que a ideia do meio material hipotético, que vibraria permitindo a propagação da luz, não existiria. Maxwell descobriu isso quando levantou a hipótese de que a luz era originada por dois campos – o elétrico e o magnético -, e que, assim, poderia se propagar no vácuo. A partir daí, surgiram várias contradições. Existia um grupo que defendia o éter e outro acreditava na teoria e equações de Maxwell.

Michelson e Morley faziam parte da parcela dos cientistas que acreditavam na ideia da existência do éter. Então, para discordarem das ideias de Maxwell, propuseram uma nova experiência. Esta foi realizada por Michelson e Morley, que acabaram por comprovar a inexistência do éter luminífero e que a velocidade da luz era 300.000 km/s – o que já era comprovado por Maxwell. Para qualquer meio de propagação, a velocidade da luz é constante, ou seja, não tem referencial privilegiado.

Então, a oposição que se tinha entre os cientistas que defendiam a teoria eletromagnética da luz, proposta por Maxwell e os que defendiam o éter luminoso, acabou como vitorioso a teoria de que a luz é, sim, uma onda, mas não precisa de um meio para se propagar. E esta teoria também atacou a regra de soma e subtração das velocidades e muitas outras. Até que em 1905,o mundo conheceu a nova teoria da relatividade proposta por Albert Einstein.


Yuri Oliveira – Turma 3ª E
Fundação Bradesco – RJ