Erros Conceituais no Ensino de Física

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Colisões e Leis de Newton a partir da Astronomia

     Ao passar por um campo gravitacional de um planeta um asteroide sofre uma interação com esse planeta, esta interação chama-se de colisão a partir do tipo de colisão em que ele sofre podemos saber o que acontece com a energia cinética e o momento angular dos corpos envolvidos naquela colisão.

      As colisões podem ser classificadas em três tipos: perfeitamente elástica, parcialmente elástica e totalmente inelásticas. As colisões perfeitamente elásticas são aquelas onde a quantidade de movimento e a energia cinética se conservam, isto é a quantidade de energia cinética antes da colisão e depois da colisão são iguais e a quantidade de movimento antes da colisão e depois da colisão também são iguais. Colisão parcialmente elástica não ocorre conservação de toda a energia cinética do sistema, mas somente parte dela. Na natureza é difícil de se encontrar colisões perfeitamente elásticas, encontramos normalmente as parcialmente elásticas. Isto é devido à existência de forças dissipativas durante o processo de colisão, como o atrito ou a deformação dos corpos, que sempre consomem uma parte da energia cinética original. Uma colisão inelástica é um tipo de colisão em que a energia cinética não é conservada. Como resultado, os corpos que colidem podem sofrer deformações e aumentando a sua temperatura. No caso ideal de uma colisão perfeitamente inelástica entre objetos macroscópicos, eles permanecem unidos após a colisão. Numa colisão perfeitamente elástica a velocidade relativa de aproximação dos dois corpos é igual a velocidade relativa de afastamento deles após a colisão. Numa colisão parcialmente elástica a velocidade relativa de aproximação é maior do que a de afastamento, pois uma parte da energia cinética foi perdida. Numa colisão totalmente inelástica a velocidade relativa de afastamento é nula, ou seja, eles continuam juntos após.

     Vamos estudar colisões totalmente elásticas como vimos é difícilencontrar na naturezas-mortas de colisões totalmente elásticas devido ao atrito, perdas por calor ou até mesmo em energia sonora. Um exemplo que temos de colisões totalmente elásticas é a interação entre um asteroide e um planeta. No vácuo não tem atrito e o som não se propaga o asteroide ao entrar no campo gravitacional da terra sofre uma força que o atrai para a terra este é um exemplo de colisão onde não há perda e por isso a energia cinética se conserva e por isso é uma colisão totalmente elástica. Podemos exemplificar o que ocorre como na figura abaixo:

     adotamos que o asteroide segue seu trajeto da direita para a esquerda, percebe-se que ele não se choca com o planeta, no entanto, a interação entre eles é uma colisão e percebe-se que o asteroide que seguia uma linha reta sofreu um desvio devido a colisão com o planeta e a agora vamos estudar a velocidade do planeta e do asteroide antes e depois da colisão e assim entender como se define uma colisão totalmente elástica e perceber que é exatamente o que acontece nesse caso. A velocidade do asteroide a partir do momento em que ele chega no campo gravitacional do planeta passa a ser em duas dimensões Vx, Vy:

     portanto podemos calcular duas quantidades de movimento uma para o eixo X e outra para o eixo Y. Como vimos em teoria a quantidade de movimento em uma colisão totalmente elástica se conserva antes da colisão não tínhamos quantidade de movimento em Y, então precisamos que a quantidade de movimento em Y continue sendo zero, para que isso ocorra devemos perceber que o planeta também fará um deslocamento no eixo Y e no eixo X, ou seja na colisão a velocidade do planeta também sofre uma alteração, mas sempre muito pequena devido ao fato de a massa do planeta ser muito maior do que a do asteroide.

     Chamaremos de ''fi'' o ângulo que o asteroide desviou de sua trajetória original, chamaremos de ''ro'' o ângulo que o planeta desviou de sua trajetória. Adotando P1i como momento angular inicial do asteroide e P1f como momento final do asteróde e P2i como momento inicial do planeta e P2f como momento final do planeta, Considerando isso nos temos o seguinte sistema:

     As equações acima  devido ao fato da conservação do momento angular se conservar, ou seja a quantidade de momento linear antes da colisão deve ser igual a quantidade de movimento depois da colisão, perceba que a soma dos momentos no eixo Y é zero depois da colisão, pois antes dela havíamos considerado o momento apenas em X, então para que haja conservação precisamos que esta soma seja zero. Agora sabemos que a energia cinética também se conserva e equacionando antes e depois temos isso: Como sabe-se que a energia cinética se conserva numa colisão totalmente elástica percebe-se que a igualdade é verdadeira. 

     Vamos compreender as leis de Newton a partir da conservação do momento angular, a primeira lei de newton afirma que a velocidade de um corpo sem a ação de nenhuma força externa continua constante. Como p=m*v, então p é constante, o que concorda com a lei de conservação da quantidade de movimento. Imagine um sistema que consista em dois corpos A e B. Se a quantidade de movimento inicial de A é pA e a de B é pB, a lei da conservação da quantidade de movimento afirma pA + pB = pA' + pB' Suponha que pA'= pA + k e pB'=pB + i. Então temos:

 pA + pB= pA' + pB' 

 PA + pB= pA + k + pB + i

 k=-i 

 Ou seja, a quantidade de movimento recebida por um corpo é de igual magnitude mas de sinal oposto à que foi ganha pelo outro. Portanto, a conservação da quantidade de movimento implica na validade da terceira lei de newton, pois as ação e reação foram iguais em módulo e contrárias em sentido (sinal).

      Portanto, a partir da colisão de um asteroide com um planeta pode-se estudar quantidade de movimento, energia cinética, colisões, leis de Newton e alguns outros temas. A utilização da astronomia ou outras coisas no ensino de física torna o ensino mais significativos para os alunos e despertar o interesse neles e assim tenham um interesse maior em estudar física.

Lei de Ohm

Em um circuito elétrico em que há uma fonte, a diferença de potencial que esta fonte produz faz com que os elétrons percorram o circuito do polo de menor potencial elétrico para o de maior potencial elétrico, esta diferença de potencial é chamada de tensão e a quantidade de carga que atravessa um fio em um intervalo de tempo chamamos de corrente.

A tensão gera uma corrente, no entanto acreditava-se que a corrente era o movimento dos prótons, mas hoje se sabe que eles não se movem que apenas os elétrons se movem, então é adotado que a corrente é no sentido contrario ao dos elétrons, ou seja, a corrente percorre o circuito do polo positivo para o negativo.

A tensão ao realizar um trabalho na carga faz com que uma corrente percorra o fio, mas percebeu-se que dependendo do material usado no fio a quantidade de carga que passava em um intervalo de tempo podia aumentar ou diminuir, deram nome a esta propriedade de resistência.

Resistência foi estudada por Georg Simon Ohm e este percebeu que quanto maior fosse o comprimento do fio maior a resistência ele oferecia e quanto maior a área de secção do fio menor a resistência, isto em um modo geral, mas como materiais diferentes usados nos fios tinham resistências diferentes ele descobriu uma propriedade dos materiais que se chama resistividade, que diz que quanto maior a resistividade maior a resistência do material e quanto menor a resistividade menor a resistência do material.

Georg Simon Ohm em seus estudos percebeu que a tensão(V) se relacionava com a corrente(I) e a resistência(R) da seguinte forma R=V/I, ou seja, a nossa corrente vai variar proporcionalmente a variação da tensão se mantermos a resistência constante.

Os resistores cuja a variação da tensão pela corrente é proporcional, ou seja, se fizermos um gráfico dos valores das duas variáveis e obtermos uma reta linear este é um resistor ôhmico, mas nem todos os resistores obedecem esta lei, os resistores cujo o gráfico não é uma reta linear são denominados resistores não ôhmicos.

No nosso dia a dia utilizamos vários resistores, em alguns casos precisamos de resistências altas e em outras baixa, em linhas de transmissão quanto menor a resistência do fio menor a nossa perca de tensão, então precisamos de fios feito com materiais de baixa resistência, já para chuveiros é utilizado resistores que são dispositivos feitos com resistência alta, pois quanto maior a resistência mas calor ele oferecerá e com isso o chuveiro aquecerá mais, pois a resistência libera calor.

Será que estamos realizando muito trabalho?

Muitas pessoas que trabalham em supermercados, lojas de construções, em serviços que carregam as coisas, sempre dizem estar cansados por terem realizado muito trabalho, mas fisicamente pensando será que esta pessoa realizou algum trabalho, em qual situação ela realizaria trabalho.

Temos a idéia de que trabalho sempre acontece quando realizamos uma força, mas fisicamente falando não é assim, para se realizar trabalho na física depende da força, do deslocamento e de um ângulo entre eles. Trabalho para a física é T=f.d.cos(teta) ou seja é a força vezes a distancia percorrida vezes o ângulo entre a força e o deslocamento.

Agora já sabemos o que é trabalho, podemos então pensar ser se estamos realizando muito trabalho ou não, uma pessoa que carrega um peso no ombro e caminha para frente esta realizando trabalho? Vamos pensar nisto levando em conta a nossa fórmula, se você está carregando um peso, você esta fazendo uma força na vertical e como você caminha para frente o deslocamento é na horizontal, pelo fato de a força e o deslocamento estarem fazendo um ângulo de 90 graus o nosso coseno dá zero, portanto o nosso trabalho é zero, mas será que sempre carregamos algo não estamos realizando trabalho.

Será que conseguimos imaginar uma situação onde carregamos algo e nosso trabalho não é zero, se pensarmos um pouco podemos achar uma situação, imagine você esta subindo um plano inclinado nesse caso a a nossa força continuará sendo na vertical, mas o deslocamento não estará fazendo 90 graus com á vertical e portanto estaremos realizando trabalho.

Então, pelo que vimos se a pessoa trabalha em um lugar onde ela sobe uma rampa ela realiza trabalho, mas se ela trabalhou em um lugar que faz um plano com a horizontal, ela não esta cansada por realizar muito trabalho, afinal ela não realizou trabalho algum. Isso nos mostra que alguns conceitos físicos tem significado diferentes daqueles que utilizamos no nosso dia-a-dia  

Globo da morte, qual o risco?

                Um tipo de Show que se vê muito é o globo da morte, a maioria das pessoas ficam impressionadas quando percebem que os motoqueiros ficam de cabeça para baixo correndo um grande risco de cair, dizemos que eles são loucos, sem juízos, mas será que realmente estão correndo algum perigo?

                O detalhe mais importante no globo da morte é a sincronia, pelo fato de entrar na maioria das vezes quatro ou cinco motoqueiros dentro e ficarem rodando eles tem que tomar o maior cuidado para não colidirem e caírem, pois assim eles machucariam, mas e a chance deles caírem de ponta no chão será que é muito grande.

                O que pode influenciar se eles irão cair da parte de cima do globo ou não são as leis da física, e estas nos dão uma grande garantia do que irá acontecer nos podendo informar se a pessoa irá cair ou não. Para entender o que acontece temos que falar um pouquinho sobre força, quando um corpo está no ponto mais alto do globo nele há três tipos de força, a força peso que puxe ele para baixo, a força normal também para baixo e a força centrípeta.

                Para que o motoqueiro não caia é necessário que a soma das três forças de zero, quando ele passa no mínimo da velocidade necessária a força normal é zero, pois ele praticamente perde o contato, então para que ele não caia é necessário que a força centrípeta seja igual à força peso.

                A força peso é muito conhecida e fácil de calcular, ela é dada pela nossa massa multiplicada pela aceleração da gravidade, e a força centrípeta é a massa vezes a aceleração centrípeta como está igualando as duas, percebemos que não depende da massa, então para a pessoa não cair à aceleração centrípeta tem que ser igual à aceleração da gravidade.

                A aceleração centrípeta depende da velocidade da moto e do raio do movimento circular, que é o movimento dentro do globo, exatamente ela é a velocidade ao quadrado dividido pelo raio, isto tem que ser igual à gravidade, ou seja, se a moto estiver com uma velocidade igual à raiz quadrada do raio do globo vezes a aceleração da gravidade não há perigo nenhum do motoqueiro cair.

                Portanto, dentro de um globo da morte há maior risco de acidente se os motoqueiros não estiverem exatamente sincronizados e assim se colidem e caiam, do que eles caírem por ficarem de ponta cabeça, se na próxima ver que ver um globo da morte você confiar na física pode ficar tranqüilo que ao fazer a acobracia ele não irá cair do ponto, mas alto do globo a única coisa que ele corre o risco é de colidir com outro motoqueiro.

Como Uma Bússola Funciona?

          Na época das navegações vários instrumentos eram necessários para se localizar, localizavam pelas estrelas do céu, pelas constelações e principalmente pela bússola pelo fato desta sempre apontar para o norte, mas por que será que a bússola sempre aponta para o norte, como será que ela funciona?

            A bússola foi inventada  pelos chineses,  chegou a Europa pelos árabes, ela foi a ferramenta que possibilitou a descoberta da América, os europeus descobriram observando  as estrelas a declinação magnética, ou seja,  o pólo sul magnético do planeta que é para onde se aponta a bússola não é exatamente o pólo norte há uma pequena diferença cerca de 10 graus leste, repare que o pólo sul magnético fica no polo norte do planeta, em quanto que o polo norte magnético do planeta fica no pólo sul.

            A bússola funciona a partir de algumas propriedades dos metais e do campo magnético terrestre,  ela consiste de uma agulha magnetizada suspensa pelo seu centro de gravidade,  que sempre aponta para o norte- sul  pelo fato do norte da agulha seguir o sul magnético que fica no norte do planeta e o sul da agulha para o norte magnético pelo fato dos opostos se atrairem.

            Pelo fato da bússola ser magnetizada e ela apontar sempre para o  norte pelo fato do pólo sul magnético atrair o pólo norte da agulha, esta pode sofrer interferências, por exemplo, fios de alta tensão podem fazer com que a agulha aponte em suas direções ou até mesmo grandes objetos de ferro podem fazer com que isso aconteça.

            A bússola foi muito importante e ela como percebemos funciona a partir do campo magnético terrestre é como se a terra fosse um grande imã e é muito importante para a localização, pelo que vimos os elementos necessários para se fazer uma bússola são simples, será que você é capaz de fazer uma, vale a pena tentar, é bem simples.

A que distância de mim caiu este raio?

Em dias de chuvas muito fortes, sempre nos assustamos com os raios, depois do relâmpago quando escutamos o barulho do trovão muitos dão aquele pulo na cadeira e dizem que pareceu tão perto, mas será que realmente estava perto, como saber qual a distância daquele raio até nós.

Se estivermos em um lugar fechado, onde não é possível enxergar a luz do relâmpago quando escutamos o barulho do trovão, com certeza, já não corremos perigo algum e neste caso não teríamos como saber a que distância de nós este raio caiu, porém se enxergarmos o relâmpago já seria possível dizer.

Se estivermos em um lugar aberto onde enxergamos o que está acontecendo, se ao cair o relâmpago nós começarmos a contar os segundos, saberemos dizer quanto tempo levou para que o som do relâmpago chegasse até nós, ou seja, a única forma de não dar tempo de contar é se ele caiu em sua cabeça, quanto menos tempo passar mais perto este raio caiu de você.

Já sabemos que quanto mais perto mais rápido o som chega, mas qual a distância que ele caiu de nós, calcular isso é muito fácil, sabemos que distancia é igual ao tempo gasto multiplicado pela velocidade, isso é intuitivo se andarmos rápido gastamos menos tempo para realizar um percurso, se andarmos devagar gastamos mais tempo, portanto a única coisa que precisamos saber é qual a velocidade do som.

A velocidade do som depende de qual meio ele está propagando, na água essa velocidade chega a 1450m/s, no ar que é o nosso caso a velocidade do som é de 340m/s, com isso fica fácil saber qual distância o raio caiu é só contar quanto tempo se passou, quantos segundos a partir do momento em que enxergamos o relâmpago até o momento em que escutamos o som, pegamos este tempo  multiplicamos por 340m/s e sabemos a que distância em metros o raio caiu de nós.

Portanto sempre que escutar o barulho de um trovão não precisa preocupar, com certeza, o raio não vai te atingir, pois ele caiu a uma distância considerável de você, e a partir de agora sempre que ver um relâmpago se quiser saber a distância dele de você é só contar os segundos e multiplicar pela velocidade do som, muito fácil em e nada de susto a partir de agora.

O senhor das Guerras

                Na história da humanidade as guerras sempre estiveram presentes, nós vemos paises guerriarem por várias ambições, mas há sempre pessoas em que a única vontade é realmente defender seu povo, Arquimedes viveu em um período em que os romanos pretendiam dominar sua terra e ele utilizou toda sua inteligência, mas não só para resistir aos ataques dos romanos que pretendia dominar o mundo, mas também para ajudar a humanidade.

                Arquimedes era físico, matemático e inventor grego, que com sua inteligência fez com que a ilha onde morava, Siracusa,  desse muito trabalho até que caísse  aos ataques romanos, para defender sua ilha Arquimedes inventou várias armas que até hoje são utilizadas em nosso dia-a-dia como ferramentas de trabalho.

                Ele inventou a catapulta que lançava pedras de até 150 quilos para afundar navios, guindastes que tombavam os navios romanos fazendo com que eles afundassem, criou espelhos côncavos com os quais ele colocava fogo nos navios romanos. Dizem que ele colocou tanto medo nas tropas romanas que estes  quando enxergavam qualquer corda ou pedaço de madeira nas muralhas de Siracusa consideravam uma armadilha de Arquimedes.

                Dizem que desafiado pelo rei Hierão ele arrastou um navio cheio da gente e de mercadorias, utilizando de polias. Entre todas estas suas ajudas na defesa de Siracusa ele contribuiu muito para a matemática e para a física. Desenvolveu novos conceitos na hidrostática, uma de suas histórias talvez a mais conhecida que ao descobrir a resposta para um problema que o rei lhe havia pedido, para saber se a coroa era de ouro puro ou não, ele saiu no meio do banho gritando "eureka, Eureka" que quer dizer: descobri, descobri.

                Arquimedes acabou morto por soldados romanos depois que suas armas para manter os soldados romanos na Baía falharam, os soldados romanos estavam avisados que não eram para matar Arquimedes, mas ao encontrarem um velho desenhando na areia e que não obedeceu suas ordens porque não podia perder seu raciocínio acabaram assassinando um gênio.

Termômetro com aguá, seria possível?

     Muitas vezes queremos saber a temperatura ambiente do local onde estamos, no entanto, não temos um termômetro e resolvemos fazer um. Ao fazer o termômetro precisaremos de alguns materiais, mas queremos discutir qual fluído usaríamos dentro do termômetro para perceber a sua variação na altura da escala e nesta hora  podemos ter a idéia de se usar água, o que será que acontecerá?

    A água tem várias propriedades, uma delas é capacidade térmica, ou seja, ela absorve calor, um exemplo disso é que se você colocar água dentro de uma bexiga e aquece - lá a única coisa que irá acontecer é que a água de dentro irá aquecer, mas com a bexiga nada irá acontecer. outra propriedade ligada a essa é o calor específico.   

     O calor específico é a quantidade necessária para se elevar um grau Celsius à temperatura da água. O calor específico da água é muito elevado e por isso é necessário uma grande quantia de calor para se elevar a sua temperatura. Com isso a água se expande muito pouco e, além disso, a sua expansão ainda tem algumas outras peculiaridades.  

    A água e outros poucos materiais se expandem ao congelar, devido a sua estrutura molecular ela tende a formar uma cristalina quando congela, fazendo com que cada molécula se afaste uma da outra. Ela tem outras propriedades quando evapora, no entanto, não vamos falar sobre elas, pois neste nosso caso as temperaturas passam muito pouco dos quarenta graus Celsius não chegando perto da temperatura de ebulição da água.  

     Portanto pelo que vimos é necessário uma grande quantidade de calor para se elevar a sua temperatura, por isso  ela se expande muito pouco com um pequeno aumento de temperatura e com isso seria necessário uma lupa para se perceber essa mudança numa escala e ao aproximar de zero grau Celsius ela se expande o que não deixaria saber quantos graus realmente estão, para as regiões onde a temperatura é abaixo de zero não teria como utilizá-lo. Por isso o melhor é utilizar outro fluido com calor específico menor para que haja maior expansão com pequenos aumentos na temperatura e assim seja mais fácil de perceber.

Obras de Arte no Ensino de Física

“O tempo é impensável sem o espaço, dizem cada um dos meus quadros. Meus relógios moles não são apenas uma imagem fantasista e poética do real, mas esta visão (...) é, com efeito, uma definição mais perfeita de tempo-espaço, que as mais altas especulações matemáticas possam dar” (DALÍ, 1976).

     Falamos sobre a discussão de física a partir de um poema, agora vamos falar de obras de arte  que foram inspiradas em teorias físicas. Um grande pintor que tem muitos quadros inspirados na ciência é Salvador Dalí o quadro da figura a cima é um exemplo, ele está relacionado à teoria da relatividade restrita.

    Na teoria da relatividade Einstein mudou nossa idéia sobre os conceitos de tempo e espaço, pelo fato de a velocidade da luz ser sempre constante independente do referencial faz com que o espaço e o tempo sejam relativos, pois se mudarmos o referencial eles podem mudar, mas isso não é observado no cotidiano. Isto faz com que duas coisas que acontecem ao mesmo tempo, mas em lugares diferentes, o que chamamos de simultâneo, possa ser simultâneo para um observador e não ser para outro.

     O quadro representa estes fatos observados na relatividade, o tempo é representado a partir de três relógios simbolizando passado, presente e futuro, porém estes são maleáveis, macios, flexíveis parecendo fluir pela superfície. Esta maneira de desenhar os relógios é para representar a dilatação do tempo presente na teoria da relatividade restrita.

      O espaço ele representa pelas pedras, árvores e montanha. As figuras (espaço) em primeiro plano estão relacionadas de alguma forma com os relógios (tempo), isso porque na teoria da relatividade eles se combinam formando a quarta dimensão, ou seja, uma dilatação do tempo implica uma contração do espaço, idéia essa representada pela plasticidade da figura central.

     O fato dos relógios não marcarem a mesma hora representa o fato que segundo a relatividade dois eventos podem ser observados como acontecendo ao mesmo tempo ou em instantes diferentes, dependendo apenas do referencial adotado para a observação a este conceito da se o nome de conceito de não simultaneidade.

    Portanto, este quadro nos mostra de uma maneira bem diferente a relatividade, nos deixando uma grande oportunidade para trabalhar em salas de aula, é uma maneira que pode e muito facilitar a compreensão dos alunos ou pode dar uma dinâmica a mais para que os alunos gostem mais de física. Com estes aspectos que apontei alguém tem dúvida de que uma obra de arte pode ajudar no ensino de física? 

Fonte: http://www.cursodefisica.com.br/fisicamoderna/21-teoria-da-relatividade-nas-obras-de-salvador-dali.pdf

Poemas em aula de Física

MANUEL BANDEIRA

Fim de tarde.
No céu plúmbeo
A Lua baça
Paira
Muito cosmograficamente
Satélite.

Desmetaforizada,
Desmitificada,
Despojada do velho segredo de melancolia,
Não é agora o golfão de cismas,
O astro dos loucos e dos enamorados.
Mas tão-somente
Satélite.

Ah Lua deste fim de tarde,
Demissionária de atribuições românticas,
Sem show para as disponibilidades sentimentais!

Fatigado de mais-valia,
Gosto de ti assim:
Coisa em si,
- Satélite.

           No poema acima “Satélite” de Manuel Bandeira ele escreve sobre a lua e nos da uma ferramenta para a utilização de literatura no ensino de física. A interdisciplina é muito buscada hoje e se diz muito a respeito disso, mas ela não pode ser confundida.

       Na interdisciplina apesar de se trabalhar juntos os professores de áreas diferentes se respeitam e trabalham com o mesmo tema fazendo com que o aluno aprenda para a vida e não simplesmente para o vestibular ou alguma prova.

      Com o poema acima mostramos que é possível utilizar literatura em física trabalhando com esse poema podemos abordar o que é um satélite, quais suas características, porque o autor diz que a lua foi desmistificada, pois a conhecemos, ajudando os alunos a conhece La também.

      Podemos abordar as fases da lua,  explicar sua órbita entorno da terra, explicar que apesar dela estar sempre em queda livre por que ela nunca caí, poderíamos falar dos satélites que nós colocamos em órbita, conceitos como velocidade escape para se colocar um satélite em órbita.

     Tudo isso mostra que é possível trabalhar física com outras disciplinas e até mesmo com a arte e talvez essa seja uma ferramenta muito boa para fazer com que alunos que não gostem de física aprendam ao menos um pouco para a vida e não apenas fórmulas que serão esquecidas pouco depois.

Principio da equivalência

     Sempre gostamos de saber onde estamos, quando estamos perdidos temos uma sensação ruim ficamos preocupados, mas na maioria das vezes pouco tempo depois sabemos onde estamos, porém se estivéssemos dentro de uma caixa escura não saberíamos nem dizer se estávamos na terra.

      Se estivermos dentro de uma caixa completamente fechada, e ela estiver viajando em um lugar profundo no espaço onde esta caixa não sofra atração gravitacional de nenhum corpo celeste e se esta caixa estiver acelerada por uma aceleração de 9,8 metros por segundo ao quadrado, não saberemos dizer se estamos na terra ou se estamos viajando em uma nave espacial.

       O principio da equivalência nos diz que não tem como saber se estamos sofrendo uma força gravitacional ou estamos em um movimento acelerado, por exemplo, Quando um carro faz uma curva por inércia nosso corpo tende a ir para a tangente dela, por isso vamos para o lado contrário do que o carro esta indo, se o carro fosse fechado e não pudéssemos ver o que esta acontecendo seria impossível saber se estávamos sofrendo uma força gravitacional ou se o carro estava fazendo uma curva em um movimento acelerado.

       Essa constatação foi feita por Albert Einstein e o levou a formular a teoria geral da relatividade, que na essência é uma nova teoria da gravitação. A partir dessa teoria, pode-se compreender que a inércia está associada à gravidade e esta, por sua vez, à curvatura do espaço provocada pela presença da massa

O Hércules existe.

Muita gente não acredita que o Hércules existe, mas, no entanto é possível uma pessoa sozinha arrastar um navio. Seria necessário um grande numero de homens para arrastar este navio, mas com uma pequena ajuda do Chapolim é possível um homem sozinho puxar este navio. O Chapolim falaria para este homem utilizar um conjunto de polias e este sozinho arrastaria o navio. A história conta que Arquimedes disse ao rei Hieron que isso era possível, mas o rei duvidou e pediu que ele demonstrasse isso, então Arquimedes pediu que os soldados tirassem um navio do mar e foi necessário um grande numero destes para remover o navio. Depois de colocarem o navio de volta no mar ele sozinho removeu o navio, ele demonstrou que polias móveis dividiam a força pela metade, portanto se ele utilizasse um grande numero de polias móveis ele faria uma força muito pequena, pois se ele utilizasse uma ele teria que fazer metade da força, se ele utilizasse duas ele faria um quarto da força, se ele utilizasse três ele faria um oitavo da força, se ele utilizasse quatro polias ele faria um dezesseis avos da força e assim por diante, portanto se ele utilizasse um grande numero de polias ele faria uma força muito pequena, com isso percebemos que é possível alguém fazer a força do Hércules então ele existe. Com olhardegenio você pode facilitar sua vida e até se tornar o Hércules.

Água quente congela mais rápido do que água fria

     O verão está chegando e com isso queremos aproveitar o calor e ir para praias, piscinas, tomar sorvete, picolé. Percebemos que esta faltando picolés para venderem em todos os locais que vamos então temos a feliz idéia de vender picolés.

    Aproveitamos isto para fazer um dinheiro a mais e para isso temos um frízer em casa e vamos fazer os picolés á base de água e para ganhar da concorrência precisamos que os picolés fiquem prontos antes dos deles, pois eles também não têm para vender naquele momento.

    Como não sabemos como ganhar tempo resolvemos chamar alguém que conheça um pouco de transferência de calor para nos ajudar e neste momento aparece a física e ela nos diz para colocar o liquido que irá se tornar picolé para esquentar em uma panela e nós apesar de assustados colocamos, pois foi a física quem mandou.

Pensamos que isso vai nos atrasar, mas colocamos e quando atingiu uma temperatura de 50 graus, nós colocamos o liquido na forminha e levamos ao frízer e quando ficou pronto saímos para vender pensando que a concorrência já estaria vendendo. Então percebemos que o picolé deles ainda não estava pronto que havíamos terminado primeiro.  

       Para descobrir o que aconteceu entramos na internet e pesquisamos sobre e então descobrimos o Efeito Mpemba que nos diz que água a uma temperatura mais quente congela mais rápido do que a água na temperatura ambiente. Descobrimos que este efeito foi descoberto por Erasmo Mpemba na Tanzânia em 1969 quando ele fazia um trabalho de escola e que por coincidência era fazer geladinho (picolé).

      E pesquisando sobre descobrimos também que isso acontece apenas em algumas condições e que não é regra para todos os tipos de liquido além de depender do material que ele está envolvido e outras condições e que não havia uma lei física ou química que explicasse isso, mas que poderíamos fazer essa experiência em casa quando fossemos fazer gelo era só colocar água quente na metade da forminha e água á temperatura normal na outra metade e perceberíamos que esse efeito realmente acontece. 

Rompem-se os cabos do elevador, o que fazer?

Rompem-se os fios de um elevador quando este está no décimo andar de um prédio a 50 metros do chão, pense que ele não tem outro mecanismo de segurança, então ele começa a cair,  queda livre, como este elevador é panorâmico você percebe a altura que você está do chão a cada instante. Quando o elevador vai colidir com a terra você salta para cima dentro deste ele colidi com o chão e só depois você cai no piso do elevador, o que vai acontecer com você?  Muitos pensam na seguinte hipótese se o elevador já estiver colidido e já estiver parado você vai simplesmente cair no piso do elevador como se estivesse saltado normalmente e nada vai te acontecer, você saiu ileso deste acidente, no entanto, a física mostra que isso não acontece bem assim. Este elevador vai colidir com o chão com uma velocidade de 112,7 km/h e mesmo que ele não sofra muitos estragos e que você caia no seu piso. Se você estava caindo a 112 km/h e salta para cima com uma velocidade de 6 km/h por velocidade relativa você vai continuar caindo a 106 Km/h,  e quando colidir com o piso do elevador vai estar novamente a 112Km/h, pois mesmo que você  diminua a velocidade no momento em que pula do chão do elevador ao cair  você a ganha de volta sendo assim ela será a mesma se você continuasse parado no piso do elevador a velocidade com que você vai cair não depende da massa do elevador ou da sua, mas simplesmente da altura, portanto podemos dizer que você só irá sobreviver se ele não estivesse tão alto quando estourou os cabos ou se o Chapolim Colorado te salvasse.

Sobreviver a um raio, sabe como?

Em um dia de chuva muito intenso, estamos em um carro viajando e começam a cair muitos raios. O que aconteceria se nosso carro fosse atingido por um raio? Nesta situação podemos ficar muito preocupados, pois não querermos morrer tão jovens, não querermos morrer em um dia de chuva e nem estamos do lado de quem gostaríamos. E nessa preocupação sobre o que pode acontecer com a gente que num ato de desespero em uma ultima tentativa chamamos o Chapolim Colorado e como o Chapolim da nossa história tem um olhar de gênio ele diz que irá nos proteger. Nesta hora nós pensamos que iremos sair do carro e esconder em algum lugar, mas nos surpreendemos quando o Chapolim pede para ficar dentro do carro. E neste exato momento caí um raio e atinge o carro e nós percebemos que nada nos aconteceu então nós perguntamos ao Chapolim o que aconteceu e ele pede que encostemos o carro, com o pára-choque em uma árvore, e neste momento o Chapolim desaparece, nós ainda preocupados saímos do carro e percebemos que nada nos aconteceu. Chegando em casa procuramos em livros, buscamos explicação com cientistas e descobrimos que o Chapolim pediu que ficássemos no carro pois quando um material condutor de eletricidade esta carregado a energia fica apenas do lado de fora do material, ou seja, apenas o lado de fora do carro estava eletrizado e quando nós o encostamos na árvore ele descarregou e por isso quando saímos do carro nada aconteceu. Interessamos-nos pelo assunto e resolvemos pesquisar um pouco mais e descobrimos que existe uma fórmula que demonstra o que aconteceu e a encontramos aqui no Olhardegenio.