Decaimento atômico

Um produto de decaimento ou produto de desintegração é o isótopo que resulta de um processo de desintegração nuclear, ou seja, decaimento radioativo.
Grande parte dos produtos de desintegração são radioativos e produzem processos de desintegração sucessivos até chegar a um isótopo estável.
Um núcleo de um átomo qualquer é constituído basicamente por prótons e nêutrons.
No núcleo de um átomo existem forças nucleares que mantêm os prótons e nêutrons ligados. Estas forças devem ser suficientes para manter a carga positiva dos prótons.
Uma vez que os nêutrons não possuem carga elétrica. Isso deve ocorrer para explicar a existência de núcleos atômicos estáveis.
Essa relação pode ser verificada nos vinte primeiros elementos químicos da tabela periódica, isto é, até o cálcio esta relação fornece valor igual ou próximo da unidade.
Para os elementos radioativos com número atômico superior ao do chumbo, que é o produto estável em que as correntes de decaimento param.
O produto da desintegração também é conhecido como "produto filho", que é o isótopo obtido da desintegração de um "isótopo mãe".
O urânio não é perigosamente radioativo quando puro, porém algumas partes são extremamente perigosas devido ao seu índice de rádio.
As mantas usadas em lampiões a gás com tório são ligeiramente radioativas quando novas, tornam-se radioativas após somente alguns meses de armazenamento.
Os produtos da desintegração são importantes para os cientistas compreenderem de que modo ocorre a desintegração radioativa, para determinarem as aplicações práticas, o gerenciamento do desperdício radioativo e a medição dos níveis de poluição atômica (lixo atômico).

As radiações nucleares podem ser de vários tipos, mas, principalmente: partículas alfa (a), partículas beta (b) e radiação gama (g).

Partículas alfa (a)
Núcleos atômicos instáveis, geralmente, de elevada massa atômica, emitem radiação alfa, que é constituída por dois prótons e dois nêutrons. Sendo a forma mais rápida de procurar a estabilidade, pois cada partícula alfa tem número de massa igual a 4. A cada partícula alfa emitida por um núcleo instável, a sua massa diminui de 4 unidades.
Estas partículas liberadas possuem alta energia cinética pois o núcleo, além de liberar os prótons e nêutrons, também libera energia, na forma de energia cinética das partículas. No entanto, essas partículas possuem baixo poder de penetração.

Partículas beta (b-,b+)

Uma outra forma de um núcleo atômico se estabilizar é quando existe um número bem maior de nêutrons do que de prótons. Nesse caso poderá ocorrer a transformação de um nêutron em um próton. Para esta transformação ocorrer, e a quantidade de prótons aumentar em relação à de nêutrons, é necessário que ocorra a liberação de um elétron pelo núcleo atômico. O núcleo atômico irá libera uma sub-partícula carregada negativamente, também conhecida como partícula beta.

Radiação gama (g)
De uma forma geral, a radiação gama é emitida por um núcleo atômico, quando este emite outros tipos de radiação, seja ela alfa ou beta. A liberação de radiação gama é uma forma encontrada pelo núcleo para se estabilizar quando ocorre a liberação de alguma partícula nuclear, pois com esta emissão de partícula ainda resta energia em excesso no núcleo atômico, que deve ser liberada (transformação de massa em energia, segundo a equação: E = mc2). A forma encontrada pelo núcleo para liberar esta energia é a partir de radiação gama, que é uma forma de energia eletromagnética.

Decaimento e meia-vida
Quando um núcleo radioativo emite uma partícula alfa ou uma partícula beta, dá-se uma transmutação: o núcleo deixa de ser o núcleo de um elemento e passa a ser o núcleo de outro elemento. Esse era o sonho dos alquimistas que queriam transformar ferro em ouro. Veja, para recordar, dois exemplos de transmutação, um com emissão de uma alfa, e outro com emissão de uma beta.
Como ilustração o urânio-238 (ou, mais simplemente, U-238) tem número atômico A=92, logo tem 92 prótons e 146 neutrons (238-92=146) em seu núcleo. Esse isótopo do urânio pode emitir uma partícula alfa. Uma alfa é simplesmente um núcleo do elemento hélio. Portanto, quando o U-238 emite a alfa seu número atômico decresce de duas unidades e seu peso atômico decresce de 4 unidades. Nesse processo, o Urânio-238 vira Tório-234, segundo a reação:
238 U 92 ===> 234 Th 90 + 4 He 2 (alfa).

Agora, para dar um exemplo de transmutação com emissão de uma partícula beta, usaremos esse mesmo Tório-234 que surgiu na reação acima, o elétron, com carga negativa e peso desprezível em comparação com o peso do próton ou do neutron. Emitindo uma beta, o Tório-234 vira o Protactínio-234, segundo a reação:
234 Th 90 ===> 234 Pa 91 + l-1 (beta).
Esses dois casos diferem em seus tempos de vida médios, ou meias-vidas, que representaremos com a letra l. A meia-vida do U-238 é de 4.500.000.000 anos (4,5 bilhões de anos ou 4,5 x 109 anos). Já a meia-vida do Pa-234 é de, apenas, 1 segundo.
A figura abaixo ilustra o decaimento de uma amostra radioativa que começa, no instante t=0, com N0 átomos e tem meia-vida l.

A DESCOBERTA DO EFEITO FOTOELÉTRICO

Em 1887, o cientista Heinrich Hertz estudava a natureza eletromagnética da luz através da produção de descargas elétricas entre duas superfícies de metal em potenciais diferentes. Observou que uma faísca proveniente de uma superfície gerava uma faísca secundária na outra. Esta faísca era difícil de ser visualizada, então Hertz construiu uma proteção sobre o sistema para evitar a dispersão da luz, o que causou uma diminuição da faísca secundária. Na seqüência dos seus experimentos ele constatou que o fenômeno não era de natureza eletrostática, pois não havia diferença se a proteção era feita de material condutor ou isolante. Após uma série de experiências, Hertz, constatou que a luz poderia gerar faíscas. Concluiu que o fenômeno deveria ser devido somente a luz ultravioleta.
Em 1888 Wilhelm Hallwachs constatou que corpos metálicos irradiados com luz ultravioleta adquiriam carga positiva. Isto se deu antes da descoberta do elétron em 1897.
Lenard e Wolf publicaram um artigo na Annalen der Physik, sugerindo que a luz ultravioleta faria com que partículas do metal deixassem a superfície do mesmo.
Em 1889 Thomson postulou que o efeito fotoelétrico consistia na emissão de elétrons. Para prová-lo, demonstrou experimentalmente que o valor de e/m das partículas emitidas no efeito fotoelétrico era o mesmo que para os elétrons associados aos raios catódicos. Também concluiu que esta carga é da mesma ordem que a carga adquirida pelo átomo de hidrogênio na eletrólise de soluções. O valor de e encontrado por ele (6,8 x 10-10 esu) encontra-se muito perto do aceito atualmente ( 4,77 x 10-10 esu ou 1,60x10-19 C).
Em 1903, Lenard estudou o efeito fotoelétrico utilizando como fonte luminosa um arco de carbono. Variando a intensidade da luz por um fator 1000, provou que a energia dos elétrons emitidos não apresentava a menor dependência da intensidade da luz.
Em 1904, Schweidler mostrou que a energia do elétron era proporcional à freqüência da luz.

EFEITO FOTOELÉTRICO
O efeito fotoelétrico é a emissão de elétrons por um material, geralmente metálico, quando exposto a uma radiação eletromagnética como a luz, de frequência suficientemente alta, que depende do material. quando a luz incide numa placa de metal arrancando elétrons da placa, o efeito pode ser observado.

Os Elétrons que giram à volta do núcleo são aí mantidos por forças de atração. Se a estes for fornecida energia suficiente, eles abandonarão as suas órbitas. O efeito fotoelétrico implica que, normalmente sobre metais, se faça incidir um feixe de radiação com energia superior à energia de remoção dos elétrons do metal, provocando a sua saída das órbitas: sem energia cinética (se a energia da radiação for igual à energia de remoção) ou com energia cinética, (se a energia da radiação exceder a energia de remoção do elétrons).

APLICAÇÃO NO COTIDIANO

* funcionamento das portas de shoppings que se abrem sozinhas
* sistema de iluminação que pode acender e apagar sozinho
* sistemas de alarme que ligam e desligam automaticamente
* radares e sensores
* monitores de LCD e TV’s de plasma

Efeito Fotoelétrico tem larga aplicação no cotidiano como, por exemplo, a contagem do número de pessoas que passam por um determinado local.
A aplicação desse efeito acontece através das células fotoelétricas ou fotocélulas, as quais podem ser de vários tipos como a célula fotoemissiva e a célula fotocondutiva. Células fotoelétricas têm a capacidade de transformar energia luminosa, seja ela proveniente do Sol ou de qualquer outra fonte, em energia elétrica. Essa célula pode funcionar como geradora de energia elétrica ou mesmo como sensor capaz de medir a intensidade luminosa, como nos casos das portas de shoppings. Existem vários tipos de células fotoelétricas, dentre as quais podemos citar algumas que têm larga utilização atualmente, como: Silício Cristalino, Silício Amorfo, CIGS, Arseneto de Gálio e Telureto de Cádmio. Essas células são aplicadas tanto em painéis solares como também em monitores de LCD e de plasma.

No eletroscópio monta-se uma lâmina de zinco. Se a lâmina estiver carregada positivamente, a sua iluminação, por exemplo com a ajuda de um arco voltaico, não influi na velocidade de descarga do eletroscópio. No entanto, se a lâmina estiver carregada negativamente, o feixe de luz do arco descarrega o eletroscópio com grande rapidez.

O Gato de Schrödinger

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger nasceu em Viena,Erdberg, em 12 de Agosto de 1887.

Tornou-se um dos cientistas que mais contribuíram para o desenvolvimento da Mecânica Quântica. Sua polêmica hipótese do gato simultaneamente vivo e morto ( conhecido como o gato de Schrödinger) foi lançada em 1935.dois anos depois de ele ter ganho o Prêmio Nobel de Física.

Por suas contribuições à Mecânica Quântica, especialmente a Equação de Schrödinger, recebeu o Nobel de Física em 1933.

Schrödinger faleceu em 1961.

O famoso gato de Schrödinger . . .

Trata-se de uma experiência imaginária, na qual um gato, no papel de cobaia, está vivo e morto ao mesmo tempo.

O experimento mental consiste em imaginar um gato aprisionado dentro de uma caixa que contém um dispositivo, constituído de uma ampola de vidro com veneno, e um martelo suspenso sobre essa ampola de forma que, ao cair, essa se rompe, liberando o gás venenoso com o qual o gato morrerá.

O martelo está conectado a um mecanismo detector de partículas alfa, que funciona assim: se se a partícula alfa chegar ao sensor, ele será ativado e o martelo liberado. A ampola se quebra, liberando gás venenoso e conseuquentemente o gato morre. Se nenhuma partícula alfa chegar, nada acontecerá e o gato continuará vivo.

Como resultado da interação, no interior da caixa, o gato estará vivo ou estará morto. A menos que se abra a caixa para comprovar as hipóteses.

Servindo-nos das leis da mecânica quântica, chegaremos a seguinte conclusão: o gato como resultado da superposição de dois estados, combinando 50% de "gato vivo" e 50% de "gato morto", estaria por sua vez 'vivo' e 'morto'; correspondente a dois estados indistinguíveis!
A única forma de averiguar o que realmente aconteceu com o gato será abrir a caixa e olhar dentro. Em alguns casos encontraremos o gato vivo e em outros o gato morto.

O observador interage com o sistema e o altera, rompendo a superposição dos dois estados, levando-o a um dos dois estados possíveis.

O senso comum pressupõe que o gato não pode estar vivo e morto. Mas a mecânica quântica afirma que, se ninguém olhar o interior da caixa, o gato se encontrará numa superposição dos dois estados possíveis: vivo e morto.

Essa superposição de estados é uma conseqüência da natureza ondulatória da matéria, e sua aplicação à descrição mecânico-quântica dos sistemas físicos é que permite explicar o comportamento das partículas elementares e dos átomos.

> As partículas quânticas

As partículas quânticas - também chamadas de partículas sub-atômicas - têm comprovadamente comportamentos que parecem ser absolutamente impensáveis. Como elas podem se comportar tanto como partículas quanto como ondas, elas podem, por exemplo, estar em vários lugares ao mesmo tempo.

> Computadores quânticos

Esse mecanismo é de extremo interesse para os cientistas que tentam construir computadores quânticos. Os bits quânticos - qubits - desses computadores futurísticos aproveitam justamente o fato de que uma partícula pode estar em vários lugares ao mesmo tempo para armazenar inúmeros dados simultaneamente, em apenas de um 0 ou um 1, como nos computadores clássicos.

Construir computadores quânticos, contudo, não é uma tarefa fácil, porque os qubits são muito sensíveis e sofrem interferência de inúmeros fatores do ambiente, colapsando e perdendo os dados. O novo sistema de reversão poderá representar uma possibilidade de se construir mecanismos de correção de erros que façam com que os qubits tenham sempre os dados esperados.

Paradoxo dos gêmeos

O paradoxo dos gêmeos foi proposto por Paul Langevin e discutido pela primeira
vez na Primeira Conferência Solvay, realizada em Bruxelas em 1911. Langevin anunciou uma simples experiência de pensamento"que provava algumas das aparentes contradições da teoria da relatividade.

Suponhamos um par de gêmeos. Consideramos que um deles (A) vá viver no topo de uma montanha bem alta e o outro (B) permaneça morando ao nível do mar. O segundo gêmeo (B) envelhecerá mais rápido que o primeiro(A). Alguns anos depois ao se encontrarem um estará mais velho do que o outro. Nesse caso, as diferenças de idade seriam pequenas, mais se tornaria muito maior se um dos gêmeos (A) embarcasse em uma nave espacial, para uma longa viajem no Universo e o outro gêmeo (B) permanecesse na Terra. Ao voltar, (A) estaria muito mais jovem do que seu irmão (B)

O que o gêmeo B pode afirmar é que o tempo corre mais lentamente para o seu irmão A quando medido no seu referencial (de B). Do mesmo modo, o gêmeo A pode afirmar que o tempo corre mais lentamente para o seu irmão B quando medido no seu referencial (de A). A situação dos dois gêmeos é simétrica enquanto cada qual estiver no seu referencial inercial.


Na Relatividade restrita, relógios que se deslocam em relação a um referencial inercial andam mais devagar. Este efeito é descrito precisamente pela Transformação de Lorentz


Usando a transformação de Lorentz para o tempo, obtemos

Como v é obrigatoriamente menor que c, temos que, para o corpo em movimento, o tempo corre mais lentamente do que para o corpo em repouso.

Física Quântica

Em 1900 o cientista alemão Max Planck formulou que a luz, os raios-x e outras ondas não eram emitidas arbitrariamente, mas em determinadas qauntidades que chamou de quanta.
Cada quantum teria uma cota de energia tanto maior quanto mais alta a frequencia das ondas. Em uma frequencia suficientemente alta, a emissão de um único quantum exige mais energia do que a disponível. Assim a radiação em altas frequencias é reduzida e a razão a qual um corpo perde energia é finita.
Em 1926 outro cientista alemão Werner Heisenberg formulou o princípio da incenterza.
Segundo esse princípio, as partículas não teriam posições nem velocidades bem definidas de maneira que possam ser observadas. Apresentam-se em estado quântico, que é a combinação de posição e velocidade.
A Mecânica Quântica é a teoria física que estuda os sistemas físicos cujas dimensões são próximas ou abaixo da escala atômica, tais como moléculas, átomos, elétrons, prótons e de outras partículas subatômicas, muito embora também possa descrever fenômenos macroscópicos em diversos casos.

Princípios da Mecânica Quântica:
· Principio da superposição
· Medida de grandezas físicas
· Evolução do sistema





Conclusões da Mecânica Quântica:

Em estados ligados, como o elétron girando ao redor de um átomo, a energia é trocada de modo descontínuo.

É impossível atribuir ao mesmo tempo uma posição e uma velocidade exatas a uma partícula. O movimento de partículas em Mecânica Quântica é descrito por meio de uma função de onda, que é uma função da posição da partícula e do tempo. A função de onda é interpretada por Max Born como uma medida da probabilidade de se encontrar a partícula em determinada posição e em determinado tempo.

Principais conceitos:
O primeiro conceito é o de partícula. Este termo significa um objeto que possui massa e é extremamente pequeno. Os corpos grandes são compostos de um número enorme de partículas. Este é um conceito com o qual estamos acostumados porque lidamos com objetos dotados de massa e que ocupam uma certa região do espaço.
O segundo conceito é o de onda, nem sempre observado no dia-a-dia. Por exemplo: o movimento ondulatório das oscilações da superfície da água de um lago. Se jogarmos uma pedrinha sobre esta superfície, observaremos uma ondulação se afastando, igualmente em todas as direções, do ponto onde a superfície foi perturbada.
Há ondas que não precisam de meios materiais para a sua propagação, como é o caso da radiação eletromagnética. A energia emitida por cargas elétricas aceleradas se propaga no espaço vazio, ou seja, o vácuo.
A radiação eletromagnética está presente na nossa experiência diária. Dependendo da sua frequência ela é conhecida como: onda de rádio, FM, radiação infravermelha, luz visível, raios-X e outros.

As explicações teóricas para resultados experimentais que não podiam ser descritos pela Teooria Clássica incluem:
> Espectro de Radiação do Corpo negro, resolvido por Max Planck com a proposição da quantização da energia.
> Explicação do experimento da dupla fenda, no qual eléctrons produzem um padrão de interferência condizente com o comportamento ondular.
> Explicação por Albert Einstein do efeito fotoelétrico descoberto por Heinrich Rudolf Hertz, onde propõe que a luz também se propaga em quanta, ou seja, quantum de energia definida, os chamados fótons.
> O Efeito Compton, no qual se propõe que os fótons podem se comportar como partículas, quando sua enegia for grande o bastante.
> A questão do calor específico de sólidos sob baixas temperaturas, cuja discrepância foi explicada pelas teorias de Einstein e de Debye, baseadas na equipartição de energia segundo a interpretação quantizada de Planck.
> A absorção ressonante e discreta de energia por gases, provada no experimento de Franck-Hertz quando submetidos a certos valores de diferença de potencial elétrico.
> A explicação da estabilidade atômica e da natureza discreta das raios espectrais, graças ao modelo do átomo de Bohr, que postulava a quantização dos níveis de energia do átomo.


Sem a mecânica quântica não conheceríamos inúmeros objetos com os quais lidamos diariamente.Está presente nos aparelhos de CD, no controle remoto da TV, nos aparelhos de ressonância magnética em hospitais, no computador, e outros.
Todos os dispositivos eletrônicos usados nos equipamentos da chamada high-tech puderam ser projetados a partir da mecânica quântica.

Contato - Filme baseado no livro do Astrônomo Carl Sagan

> O melhor post de todos os tempos.
Sou meio suspeita para comentar, pois gosto demais desse filme . . . mas vamos lá .!!

Assim que Arroway dá o start no relógio da nave construída com a tecnologia alienígena, passam-se 18 horas até a sua aterrissagem, em relação ao relógio da terra.

Dai é possível deduzir que ela fez uma viagem até a estrela Vega durante esse período, o que é possível argumentar utilizando a Teoria da Relatividade de Einstein. Tudo é medido em relação a alguma coisa, o tempo e o espaço não são coisas separadas, e sim relativos um ao outro.

Não existe espaço e tempo absolutos, a ordem temporal depende também de um observador. O tempo cósmico e universal é definido pelos acontecimentos ao seu redor. Assim Arroway saiu do espaço-tempo terrestre para viver uma experiência de espaço-tempo diferente. Pode ter tido sua viagem facilitada pegando atalhos pelo buraco de minhoca como propõe a Teoria das Cordas " A idéia de que se possa fazer um atalho para uma dimensão maior, pode-se descrever da seguinte maneira: imagine-se que o espaço em que vivemos só tenha duas dimensões e seja curvo como a superfície de um anel. Se estivermos de um lado da margem interna do anel e quisermos nos deslocar para um outro lado, teremos que contornar a margem interna do anel. Entretando se formos capazes de nos delocar em terceira dimensão, poderemos atravessar em linha reta " ( Stephen W. Hawking )

Viajar através do buraco de minhoca num espaço-tempo na velocidade da luz pode ser uma realidade não conquistada pelo homem.
Um argumento contra a possibilidade de Arroway ter imaginado a viajem até a estrela Vega pode ser contestada porque só com a imaginação ela não teria salvo 18 horas de estática em seu equipamento de comunicação.

O filme aborda o tema de uma forma inteligente, com suavidade ... quase uma poesia sobre os mistérios do Universo, e mais

"Se não houver vida fora da Terra, o Universo será um tremendo desperdício de espaço".

Física . . . Pra quê ?

Desde a infância, observamos uma grande variedade de fenômenos e de transformações, que ocorrem frequentemente no ambiente em que vivemos.








As perguntas que cada um de nós é levado a fazer, são tantas que passamos pela chamada fase dos "porquês" . Por que vemos nossa imagem no espelho? Por que os objetos caem no chão? Por que a chuva cai? O que é o relâmpago? Por que o Sol esquenta?




Procurar respostas para essas e para outras infinitas perguntas constitui uma necessidade instintiva que é tão antiga quanto o homem.


A palavra Física vem do grego Physiké, que significa Natureza, portanto a Física é a ciência que estuda as propriedades da matéria e da energia. Serve para explicar a enorme gama de fenômenos que acontecem diariamente ante nossos olhos: a queda dos corpos, a propagação da luz, as vibrações, etc.




Sua escala vai desde às partículas subatômicas das quais toda a materia é originada até o comportamento do Universo material como um todo (Cosmologia). A diversidade de suas aplicações faz com que ela esteja presente em nossa vida cotidiana. Imagine o que seria de nós sem o computador, sem os celulares, sem a eletricidade, portanto, sem a Física seria impossível realizar qualquer grande invenção.

Ela não é um conjunto de conhecimentos completos e para sempre imutáveis, ao contrário, ela é algo que cresce e também se modifica. Constantemente surgem novos campos de estudo, e fenômenos que aparentavam ser independentes, sem qualquer relação entre si, passam a revelar-se como aspectos diferentes de um único fenômeno mais geral.

Originalmente, chamavam-se "físico" todos aqueles que se dedicavam ao estudo da natureza. Mais tarde, com o desenvolvimento do conhecimento, o campo de atuação subdividiu-se em várias partes, que se tornaram capítulos separados da Ciência. Assim, a Astronomia estudo os corpos celestes, a Biologia tem por objeto o estudo dos seres vivos, a Química estuda as transformações das substâncias, e assim por diante.

E difícil definir com precisão o campo da Física porque ela não tem contornos bem delimitados e está em contínua evolução.





O que caracteriza a Física não são tanto seus conteúdos, mas sim seu método, que se chama método experimental. Ele se baseia nas observações e nas experiências, e permite formular as leis físicas, habitualmente expressas por fórmulas matemáticas.





O estudo da Física pode ser dividido :

> Mecânica, que estuda os fenômenos do movimento;

> Acústica, que estuda os fenômenos sonoros;

> Termologia, que estuda os fenômenos térmicos;

> Óptica, que estuda a natureza da luz e os fenômenos por ela produzidos;

> o Eletromagnetismo, que estuda os fenômenos elétricos e magnéticos;

> Física Atômica (também chamada de Física Moderna) e a Física Subatômica, que , estudando o átomo, seu núcleo e o que se acredita serem os constituintes últimos do universo, levam o homem a analisar as estruturas mais íntimas da matéria e das radiações.

Essa divisão é sugerida por critérios práticos, na realidade para a interpretação de quase todos os fenômenos, usamo várias partes da Física.
Por exemplo,para entender como funciona a televisão é necessário:

> Eletromagnetismo (as ondas captadas pela antena são constituídas por campos elétricos e magnéticos)
> Física subatômica (são os elétrons que fazem surgir a imagem sobre a tela.

> Óptica ( o que vemos no televisor é o resultado da soma de três cores).

Mas a lista pode continuar...

Relatividade, Corrente Convencional e Princípio da incerteza.

Teoria da Relatividade - Albert Einstein




Teorias propostas pelo físico Albert Einstein (1879-1955) que revolucionaram a Física no século XX. As duas teorias – da Relatividade Restrita e da Relatividade Geral – trouxeram a noção de que não há movimentos absolutos no Universo, apenas relativos. Para Einstein, o Universo não é plano como na geometria euclidiana, nem o tempo é absoluto, mas ambos se combinam em um espaço-tempo curvo. Enquanto para a geometria clássica a menor distância entre dois pontos é a reta, na teoria de Einstein é a linha curva.


As duas teorias são uma só, através dela são postulados o princípio da relatividade – isto é, que as leis físicas são as mesmas em todos os sistemas de referência inerciais – e o princípio da constância da luz.


Dois sistemas se movem de modo uniforme em relação um ao outro, é impossível determinar algo sobre seu movimento, a não ser que ele é relativo. Isso se deve ao fato de a velocidade da luz no vácuo ser constante, sem depender da velocidade de sua fonte ou de quem observa.


Com isso verifica-se que massa e energia são intercambiáveis – o que resultou na equação mais famosa do século: E = mc² (energia, "E", é igual à massa, "m", multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz, "c²").


Dito de maneira simples: qualquer elétron em movimento ou quaquer objeto em movimento passa a ter massa maior quando se desloca em relação a um observador do que quando se encontra em repouso relativamente a esse mesmo observador. Na medida em que a velocidade desse objeto se aproxima da velocidade da luz , sua massa se torna infinita.

A simultaneidade é relativa

Durante os jogos da copa do mundo na Coréia e no Japão, as pessoas no Brasil que assistiam à transmissão ao vivo dos jogos viam as imagens na televisão com uma diferença aproximada de 0,3 s em relação aos torcedores lá na Ásia. Ou seja, o acontecimento não estava ocorrendo ao mesmo tempo para todos os observadores.


Então esse fato foi previsto pela teoria da relatividade, pois, segundo ela, a simultaniedade é relativa.


Os satélites de comunicação são colocados, em média, a uma altura de 36 000 km. Portanto, as ondas eletrogmagnéticas percorrem em média 72 000 km, levando aproximadamente 0,3 s para chegar ao Brasil.



Corrente Convencional

- Sentido da corrente elétrica (a) positivo (b) negativo:
O valor da corrente elétrica corresponde ao número de elétrons por segundo atravessando o circuito. Os elétrons podem estar indo ou voltando, o que é representado atribuindo-se sinal + ou - à corrente elétrica.
Fisicamente a corrente elétrica é um movimento de elétrons, cargas negativas. Entretanto, a corrente elétrica foi descoberta antes de se ter uma teoria coerente sobre o átomo, o que levou ao erro de considerar a corrente elétrica como um movimento de cargas positivas.
Tendo duas representações:

• Corrente Real - movimento de elétrons (cargas negativas), é o fenômeno que ocorre realmente no circuito
  
• Corrente convencional - movimento de cargas positivas, não ocorre realmente no circuito, sendo apenas uma convenção
  

A corrente convencional tem sentido oposto àquele da corrente real, o que torna as duas representações válidas.Como elétrons repelem carga negativa e são atraídos por carga positiva teremos uma corrente de elétrons do ponto de menor voltagem para o de maior voltagem. Exemplo: o ponto A é mantido a 30 Volts e o ponto B em 100 Volts; ligando-os com um fio fluirá corrente de elétrons de A para B (corrente real), o que é equivalente a uma corrente convencional de B para A. Se baixarmos para 10Volts o ponto B o sentido da corrente será revertido. Geralmente representamos com o sinal '-' a menor voltagem e com '+' a maior, embora elas não sejam necessariamente negativa e positiva.

Princípio da Incerteza

Um dos pilares da Mecânica Quântica é o princípio da incerteza de Heisenberg. De acordo com este princípio, para prever a posição e velocidade futuras de uma partícula é necessário poder medir a posição e velocidade atuais. Para se observar a partícula é necessário fazer incidir sobre ela um raio de luz, por exemplo.
Se o comprimento de onda do raio (fóton) for longo, ou seja, menos energético, perturbará menos o movimento da partícula e será possível conhecer a sua velocidade com alguma precisão. Todavia, não conseguimos determinar a posição da partícula com maior rigor do que a distância entre cristas de onda sucessivas. Sendo o comprimento de onda longo, essa distância será maior e, portanto, maior será também a incerteza quanto à posição da partícula. O oposto ocorrerá se fizermos incidir um raio com um comprimento de onda mais curto: perturbará mais o movimento da partícula (tornando mais incerta a sua velocidade), mas permitirá localizá-la com maior precisão.
Heisenberg demonstrou que a incerteza quanto à posição multiplicada pela incerteza quanto à velocidade nunca pode ser inferior a uma certa quantidade - a chamada constante de Planck.

• Essas três teorias tentam explicar o funcionamento da matéria e de tudo que existe no Universo.

Direção e Sentido

Os movimentos são considerados retilíneos, ocorrem ao longo de uma linha reta.
Os movimentos no entanto, não ocorrem somente dessa forma. Planetas, satélites e outros corpos possuem movimentos curvilíneos.
Direção e movimento são muito importantes, pois não se trata da mesma coisa.
Para entender qual a diferença entre direção e sentido, observe a gravura que se segue:

Nessa gravura temos dois pares de seguimentos de reta:
o Em um dos pares, as retas estão opostas uma em relação à outra. Observando essas retas concluímos a que direção está ligada à posição horizontal, vertical, norte, sul, leste e oeste.
o O sentido é a orientação do móvel.
Unindo direção e sentido podemos determinar a posição de qualquer corpo ou objeto que esteja descrevendo uma trajetória curvilínea
Voltando a gravura podemos dizer que as retas a e b tem a mesma direção e sentido. As retas c e d tem a mesma direção, porém sentidos contrários.

Campo

1. O campo magnético
Chama-se campo magnético de uma massa magnética à região que envolve essa massa, e, dentro da qual ela consegue exercer ações magnéticas.
Um campo magnético é o campo produzido por um ímã ou por cargas elétricas em movimento. O campo magnético de materiais ferromagnéticos é causado pelo spin de partículas sub-atómicas.
Assim campo magnético é influenciado pelas cargas elétricas em movimento e ímãs permanentes. As ligações químicas são produtos de desequilíbrios nos campos magnéticos, e não elétricos.

2. Na história
Na Grécia antiga, já haviam descoberto que pequenos pedaços de ferro podiam ser atraidos por uma material chamado magnetita.
Em 1100 A.C. os chineses já haviam utilizado a magnetita para construir uma bússola.
O estudo dos fenômenos magnéticos (magnetismo) passou a estar associado à eletricidade a partir de 1820, quando Ampère combinou seus experimentos com os realizados por Örsted para mostrar o aparecimento de efeitos magnéticos toda vez que cargas elétricas estão em movimento.
Por volta de 1820, Faraday desvendou a relação entre eletricidade e magnetismo.Finalmente, em 1860 Maxwell realizou a síntese definitiva da eletricidade e do magnetismo, possibilitando o entendimento da luz e de outras ondas eletromagnéticas.

3. Imãs e campos magnéticos
Quando se aproxima dois ímãs ocorre força de atração, de repulsão ou um torque.
A extremidade do imã que é atraida para o sul geográfico da terra é rotulada de sul (S) e a outra de norte (N).
A interação entre pólos N e S parece semelhante à interação eletrostática entre cargas positivas e negativas.Da mesma maneira que a interação entre cargas elétricas é descrita em termos de um campo elétrico, também a interação entre os dipolos magnéticos é mediada por um campo magnético que propaga-se por todo o espaço.

4. Classificação das substâncias magnéticas
As substâncias magnéticas dividem-se em três grupos:
> Substâncias paramagnéticas
> Substâncias diamagnéticas

> Substâncias ferromagnéticas

5. Campo magnético terrestre
Chama-se campo magnético terrestre a esse campo magnético que existe ao redor da Terra. A existência desse campo se manifesta pela orientação da agulha magnética.William Gilbert, em 1600, sugeriu que tanto a magnetita como a Terra comportam-se como um imã permanente.

Pilhas

Todos conhecemos e a utilizamos pilhas no nosso dia –a-dia. Elas estão nas lanternas, rádios, controle remoto de tv, brinquedos ...

Os trabalhos de Galvani influenciaram Alessandro Volta que após muitos pesquisas desenvolveu a primeira bateria em 1800. Para criar essa bateria, ele fez uma pilha de camadas alternadas de zinco, papel mata-borrão ensopado em água salgada e prata

Para explicarmos o funcionamento da pilha, suponhamos por exemplo que separemos fisicamente a barra de zinco de uma solução de sulfato de cobre .
O zinco é imerso numa solução de sulfato de cobre, assim como uma barra de cobre. As duas barras encontram-se interligadas eletricamente mediante um fio. Este dispositivo forma uma pilha.
Ao examinarmos qualquer bateria, notamos que ela tem 2 terminais. Um terminal está marcado (+), ou positivo, o outro terminal está marcado (-), ou negativo. Em uma bateria tipo AA, C ou D (baterias normais de lanternas), as pontas das baterias são os terminais. Em uma bateria grande de carro, existem 2 terminais de chumbo.

Os Elétrons se agrupam no terminal negativo da bateria. Se conectarmos um fio entre os terminais positivo e negativo, os elétrons fluirão do terminal negativo para o terminal positivo.
Dentro da bateria, uma reação química produz os elétrons. A velocidade da produção de elétrons por esta reação química controla quantos elétrons podem fluir entre os terminais. Os elétrons fluem da bateria para dentro do fio e passam do terminal negativo para o terminal positivo para que a reação química aconteça .

As pilhas e baterias apresentam em sua composição metais considerados perigosos à saúde humana e ao meio ambiente como mercúrio, chumbo, cobre, zinco, cádmio, manganês, níquel e lítio. Dentre esses metais os que apresentam maior risco à saúde são o chumbo, o mercúrio e o cádmio.
Uma maneira de reduzir o impacto ambiental do uso de pilhas e baterias é a substituição de produtos antigos por novos que propiciem um maior tempo de uso, como por exemplo o uso de pilhas alcalinas ou de baterias recarregáveis no lugar de pilhas comuns. Também pode-se eliminar ou diminuir a quantidade de metais pesados na constituição das pilhas e baterias.

Maneiras curiosas de economizar eletricidade e preservar a natureza

• Sistema de captação de energia solar feito artesanalmente com garrafas pet e embalagens tetrapak para o aquecimento da água nos chuveiros.
  
  


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• Camas, sofás e puff's feitos com material reciclável como garrafas pet e canos hidráulicos, substituem as tradicionais de madeira que acarretam prejuízos à natureza devido ao desmatamento.
  
  

• ECONOMIZE CDS E DVD’S
  
  CDs e DVD’s sem dúvida são mídias eficientes e baratas, mas você sabia que um CD leva cerca de 450 anos para se decompor e que, ao ser incinerado, ele volta como chuva ácida (como a maioria dos plásticos)? Utilize mídias regraváveis, como CD-RW’s, drives USB ou mesmo e-mail ou FTP para carregar ou partilhar seus arquivos. Hoje em dia, são poucos arquivos que não podem ser disponibilizados virtualmente ao invés de em mídias físicas.

• REGUE AS PLANTAS À NOITE
  Ao regar as plantas à noite ou de manhãzinha, você impede que a água se perca na evaporação, e também evita choques térmicos que podem agredir suas plantas.
  

• NÃO DEIXE SEUS APARELHOS EM STANDBY
  Simplesmente desligue ou tire da tomada quando não estiver usando um eletrodoméstico. A função de standby de um aparelho usa cerca de 15% a 40% da energia consumida quando ele está em uso.
  
  
  
• COMA MENOS CARNE VERMELHA

A criação de bovinos é um dos maiores responsáveis pelo efeito estufa. Não é piada. Você já sentiu aquele cheiro pavoroso quando você se aproximou de alguma fazenda/criação de gado? Pois é: é metano, um gás inflamável, poluente, e mega fedorento. Além disso, a produção de carne vermelha demanda uma quantidade enorme de água. Para você ter uma idéia: Para produzir 1 kg de carne vermelha são necessários 200 litros de água potável. O mesmo quilo de frango só consome 10 litros .

• NÃO TROQUE O SEU CELULAR

Já foi tempo que celular era sinal de status. Hoje em dia qualquer Zé mane tem. Trocar por um mais moderno para tirar onda? Ninguém se importa. Fique com o antigo pelo menos enquanto estiver funcionando perfeitamente ou em bom estado. Se o problema é a bateria, considere o custo/benefício trocá-la e descartá-la adequadamente, encaminhando-a a postos de coleta. Celulares trouxeram muita comodidade à nossa vida, mas utilizam de derivados de petróleo em suas peças e metais pesados em suas baterias.

• USE UMA GARRAFA TÉRMICA COM ÁGUA GELADA

Compre daquelas garrafas térmicas de acampamento, de 2 ou 5 litros . Abasteça-a de água bem gelada com uma bandeja de cubos de gelo pela manhã. Você terá água gelada até a noite e evitará o abre-fecha da geladeira toda vez que alguém quiser beber um copo d’água.

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• COMPRE UM VENTILADOR DE TETO

Nem sempre faz calor suficiente pra ser preciso ligar o ar condicionado. Na maioria das vezes um ventilador de teto é o ideal para refrescar o ambiente gastando 90% menos energia. Combinar o uso dos dois também é uma boa idéia. Regule seu ar condicionado para o mínimo e ligue o ventilador de teto.

• REDUZA O USO DE EMBALAGENS

Embalagem menor é sinônimo de desperdício de água, combustível e recursos naturais. Prefira embalagens maiores, de preferência com refil. Evite ao máximo comprar água em garrafinhas, leve sempre com você a sua própria.

• VÁ DE ESCADA
  Para subir até dois andares ou descer três, que tal ir de escada? Além de fazer exercício, você economiza energia elétrica dos elevadores.

• NÃO PEÇA COMIDA PARA VIAGEM

Se você já foi até o restaurante ou à lanchonete, que tal sentar um pouco e curtir sua comida ao invés de pedir para viagem? Assim você economiza as embalagens de plástico e isopor utilizadas.

• USE SOMENTE PILHAS E BATERIAS RECARREGÁVEIS
  

É certo que são caras, mas ao uso em médio e longo prazo elas se pagam com muito lucro. Duram anos e podem ser recarregadas em média 1000 vezes.

• EVITE IMPRIMIR DESNECESSARIAMENTE

Para cada 40 Kg de papel, uma árvore é cortada

• Prefira produtos "verdes"

Lâmpadas econômicas, duchas menores, papel reciclado, embalagens ecológicas, material biodegradável, combustíveis renováveis.

Use sua consciência na hora de comprar !