O que exatamente é a luz?

       Antigamente acreditava-se que a luz era uma onda, porém alguns fenômenos não poderiam se aplicar à essa teoria, como por exemplo, o efeito fotoelétrico. A partir daí, o alemão Max Planck começou um estudo que hoje é chamado de física quântica. Ele descobriu que os átomos emitem energia em minúsculas partículas chamadas quanto.

         Albert Einstein decidiu aplicar a teoria da luz e viu que se considerássemos isso, ela é feita de partículas e o efeito fotoelétrico estaria definido. A física quântica impressionou todos os cientistas ao notar que a luz é vibração, matéria, partícula e onda. Essa teoria foi comprovada várias vezes em laboratório, mas ainda não sabiam se a luz era realmente uma onda ou uma partícula. 

       Depois de um experimento realizado, viram que a luz apresenta essas duas características, ou seja, ela é onda e partícula, que trabalha como uma lógica própria, fora do que estamos acostumados. Isso foi dito pelo físico Amir Caldeira, físico da Unicamp.

Grupo Doppler

Fonte: http://mundoestranho.abril.com.br/materia/o-que-exatamente-e-a-luz

A VELOCIDADE DO SOM

Os sons de todas a frequências propagam-se com igual velocidade. Se isto não fosse verdade, sons agudos, de alta frequência, como o pífaro, numa banda musical, chegariam aos seus ouvidos antes (ou depois) dos sons de baixa frequência, como o do tambor. E assim a música seria deformada. 
Quando ouvimos uma orquestra tocando, cada instrumento produz som de uma forma diferente, no entanto, todos são ouvidos ao mesmo tempo.
É fácil perceber como seria catastrófico o entendimento de uma conversa se os sons agudos, graves, fortes e fracos se propagassem com velocidades diferentes.

As características do som são:

  Período: tempo gasto para formar uma onda. O período é o inverso da freqüência. Mede-se em segundos e se representa por T .
          Freqüência: É o número de oscilações ou ciclos por segundo de uma vibração sonora. A unidade com a que se mede é o Hertz  (1 ciclo por segundo = 1 Hz). A freqüência é o valor inverso do período, pelo que se uma oscilação dura T segundos, num segundo terá 1/T oscilações, a freqüência será de 1/T Hz.
          O ouvido humano é capaz de distinguir freqüências desde 20 Hz (vibrações lentas que chamamos de baixa freqüência ou graves) até 20 kilohertz (20.000 Hz, vibrações rápidas que conhecemos como de alta freqüência ou agudos).
          Amplitude: A amplitude é a quantidade de pressão que exerce a vibração no meio elástico, quanto mais forte soa, maior amplitude tem a onda sonora, já que exerce maior pressão no ar.
Intensidade: É um termo parecido com a amplitude, ainda que faz referência a quantidade de som. Mede-se como a potência sonora dividida pela superfícieI = P/m² 
          Longitude de onda: É a distância entre duas oscilações contíguas de uma onda, entre dois pontos em igualdade de fase.
longitude de onda = velocidade do som / freqüência
          As freqüências mais altas têm menor longitude de onda, enquanto as mais baixas são de maior longitude de onda. 
          Fase: A fase de um sinal é o ponto ou momento em que se encontra o sinal num instante determinado. Mede-se em graus de inclinação

As propriedades do som são:
        
 1 - Reflexão
          Mudança de direção das ondas sonoras que incidem em uma superfície refletora. O eco e a reverberação são exemplos de reflexão de ondas sonoras.
          2 - Refração
          Mudança na direção em que as ondas do som se propagam ao passarem de um tipo de substância para outro.
          3 - Difração
          Fenômeno em que uma onda sonora pode transpor obstáculos.
         4 - Interferência
          Recebimento de dois ou mais sons de fontes diferentes.
          5 - Ressonância
          Propriedade de aumentar a duração ou a intensidade



Grupo Max Panck


Fonte: http://www.proteve.net/som.html

Fenômenos das Vibrações

Quando abrimos a torneira vemos a água caindo normalmente, como cai em todas as torneiras... Mas, seria possível ligar a torneira e a água sair em formato de espiral? Sim, é possível. Se prendermos a mangueira onde sai a água a uma caixa de som e ligarmos a caixa, a água vai cair em forma de espiral. Por quê? Porque todo som é uma vibração mecânica, e ao ligar a caixa de som, acontece uma vibração no filete de água.

Não é possível ver a olho nu, pois o autor sincronizou a frequência da caixa de som com a velocidade com que a câmera que está registrando as imagens, e com isso podemos observar as imagens perfeitamente sincronizadas e então dando a ilusão de que o objeto esta parado.


Isso pode ser feito com varias coisas e uma delas é quando sincronizamos uma câmera com as hélices de um helicóptero, elas iram parecer paradas, mas na verdade não está, isso tudo foi apenas uma ilusão de ótica criada por uma câmera que gravou toda a cena, pois se fosse verdade o helicóptero estaria caindo, e quando a câmera não esta sincronizada o que podemos ver são apenas borrões. O professor Geraldo foi a pessoa que recriou um experiência em laboratório com esta ventoinha. Aonde ele vai trocando a velocidade com que a câmera registra e isso demostra exatamente esse fenômeno, pois primeiro você observa os borrões e depois vai ter a impressão de que ela parou. Do mesmo modo podemos criar outros efeitos, quando aumentou a frequência da caixa de som fazendo com que parece a que a agua esta caindo e quando a frequência esta diminuindo faz com que pareça que a agua esta subindo.

Grupo Ptolomeu

fonte: http://g1.globo.com/fantastico/videos/t/detetive-virtual/v/detetive-virtual-analisa-video-que-mostra-agua-cair-em-espiral/2478121/

 

Movimento ondulatório - Sonar

Movimento ondulatório - Sonar

ONDULATÓRIO

Classificação das ondas:

* UNIDIMENSIONAL: se propaga ao longo de uma única dimensão (em uma única direção num plano)
* BIDIMENSIONAL: se propaga ao longo de uma superfície (em várias direções em um plano)
* TRIDIMENSIONAL: se propaga no espaço, portanto nas três dimensões.

NATUREZA DAS ONDAS:

1º- Mecânica: As ondas mecânicas são produzidas pela deformação de um meio material.
Exemplo: Ondas na superfície da água, ondas sonoras, etc.

2º- Eletromagnética: As ondas eletromagnéticas são produzidas por cargas elétricas oscilantes.
Exemplo: Ondas luminosas, raio-x, etc.

FORMATO DAS ONDAS:

As ondas podem ser transversais ou longitudinais.
Quando você vibra a extremidade de uma corda esticada, você produz ondas transversais na corda. Isto é, as partes da corda vibram para os lados, em ângulo reto com a direção na qual viajam as ondas. Numa onda transversal, as partículas vibram em direções perpendiculares àquela em que se propaga a onda.

ELEMENTOS DE UMA ONDA PERIÓDICA:

Amplitude: Algumas vezes , as ondas de água sobre o oceano têm alguns metros de altura , mas numa bacia , são pequenas . Por amplitude de uma onda entendemos a altura de sua crista em relação ao nível médio , isto é, a maior ditância através da qual se mova a onda.

Frequência: Supondo que você esteja numa conoa amarrada a um cais e que as ondas elevem e abaixem a canoa rapidamente. A frequência é o número de ondas que passam pela canoa a cada segundo. As ondas sonoras tem freqúência compreendidas entre 20 e 20.000 vibrações por segundo.As frequências das ondas luminosas são bilhões de vibrações por segundo.

Comprimento: Representa a distância entre duas cristas ou dois vales de uma onda que vibra em fase.

Período: Intervalo de tempo necessário para que uma onda inteira passe diante do observador. É o tempo de uma oscilação completa.

ONDAS ELETROMAGNÉTICAS:

São determinadas pela variação de campo elétrico ou de campo magnético. Podem se propagar no vácuo. Neste meio, a velocidedade de propagação das ondas eletromagnéticas é máxima e vale 300.000Km/h.
Exemplos: Ondas de rádio, televisão, radar, micro-ondas, raios infravermelhos, raios ultravioletas, RAIOS-X e raios cósmicos.


ONDAS SONORAS:


Ondas originadas pela vibração de um corpo capaz de serem percebidas pelo ouvido humano, também chamadas de ondas acústicas.
Podem ser:


Ondas transversais;

Ondas longitudinais.






Referência:

As informações foram retiradas do site: http://www.brasilescola.com/

Livro Escola Viva







                                                               Grupo TESLA

Cientistas fazem ferro ficar transparente

        Cientistas conseguiram realizar um experimento pelo qual demonstraram que o núcleo atômico pode se tornar transparente. 

       A novidade, do grupo liderado por Ralf Röhlsberger no Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), em Hamburgo, na Alemanha, é considerada importante para o desenvolvimento de computadores quânticos, que poderão substituir os atuais com velocidades de processamento hoje impossíveis de serem atingidas.

       A técnica, que utiliza o efeito da transparência induzida eletromagneticamente, permite com que materiais opacos possam se tornar transparentes para a luz em certos comprimentos de onda como o raio X. A técnica permite o controle da transmissão e da velocidade da luz e envolve interferência quântica.

            Pelo efeito da transparência induzida eletromagneticamente, com um laser intenso em uma determinada frequência é possível fazer com que um material não transparente se torne transparente para a luz de outra frequência. Esse efeito é promovido pela interação complexa da luz com a eletrosfera, onde estão os elétrons.

        No laboratório de luz síncrotron do DESY, o grupo demonstrou que esse efeito também existe em raio X quando os raios são direcionados para o núcleo atômico do isótopo de ferro 57 (pelo método chamado de espectroscopia de Mössbauer), que compreende 2% do ferro que ocorre naturalmente no planeta.

           “O resultado de alcançar a transparência no núcleo atômico é, em suma, o efeito da transparência induzida eletromagneticamente sobre o núcleo. Certamente que ainda há um longo caminho a percorrer até que o primeiro computador com luz quântica se torne realidade. Entretanto, com esse efeito fomos capazes de realizar uma classe completamente nova de experimentos de óptica quântica de alta sensibilidade”, disse Röhlsberger.

         Segundo o cientista, a nova fonte de laser de raios X XFEL, que está sendo construída em Hamburgo, representa uma grande oportunidade de se conseguir controlar o raio X com o raio X – raios X são emissões eletromagnéticas de natureza semelhante à luz visível.

          O grupo alemão também demonstrou outro paralelo do efeito da transparência induzida eletromagneticamente: luz presa em uma cavidade óptica viaja a uma velocidade de apenas alguns metros por segundo. Normalmente a velocidade é a da luz, de cerca de 300 mil quilômetros por segundo.

Referência

• A pesquisa foi publicada na edição de Fevereiro de 2012 da revista Nature. Acesso: http://www.nature.com/
• Revistas Científicas. Cientistas fazem ferro ficar transparente. Em 9 de Fevereiro de 2013. Acesso:  http://www.agencia.fapesp.br/
• Artigos. Acesso: http://www.plosone.org/

Grupo FARADAY

Halo (fenómeno óptico)

                 o que é aquele círculo em volta do sol ?

Halo solar

Halo lunar

  O halo é um anel de luz que rodeia o sol, porém ocorre na troposfera, entre 6 e 20 km acima do nível do mar, com temperaturas variadas entre 30º e -40º C, e toda a água nessas condições sofre solidificação, formando cristais de gelo que são formados nas nuvens tipo cirrus e refratam a luz, ou seja, ela pode mudar de direção.A luz é refletida e refratada pelos cristais de gelo e pode dividir-se em cores por causa da dispersão, semelhante ao arco-íris, o fenômeno tem duração aproximada de 1h30min. Também há o halo lunar, que ocorre ao redor da lua cheia e pode ficar até 44 vezes maior que a mesma. Embora não seja tão colorido, o halo lunar costuma ser usado na meteorologia popular: há quem garanta que um anel em volta da Lua é sinal de chuva.

                       fontes : https://www.google.com.br/
                                    http://sro0.wordpress.com/2008/09/07/halos-solares-e-lunares-fenomenos-opticos-na-atmosfera/
                                   http://mundoestranho.abril.com.br/materia/por-que-as-vezes-se-forma-uma-anel-em-volta-da-lua
                    
                     veja também o vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=ThpdROlLB2o

                                                              Grupo Newton

Características do sistema Pelamis para energia das ondas

O Pelamis é basicamente uma estrutura articulada semi-submersa  composta por diferentes módulos cilíndricos que se encontram unidos por juntas flexíveis que servem para a conversão de energia das ondas do tipo progressivo. Os dispositivos progressivos são sistemas alongados com uma dimensão longitudinal da ordem de grandeza de comprimento de onda e estão dispostos no sentido de propagação da onda, de modo a gerarem um efeito de bombeamento progressivo, associado à passagem da onda, por ação de um elemento flexível em contato com a água.

O movimento ondulatório das ondas incidentes provoca a oscilação dos módulos cilíndricos em torno das juntas que os unem e dessa forma a pressurização de óleo que será forçado a passar por motores hidráulicos, que por sua vez acionam geradores eléctricos que produzem eletricidade.

Outras variáveis importantes na concepção do Pelamis foram por um lado a tentativa de utilização de componentes já existentes na indústria offshore, pois foi do entendimento da empresa que uma vez que fique claro que o dispositivo é viável essa mesma indústria irá produzir componentes mais eficientes e a um custo extraordinariamente mais reduzido do que o atual, e por outro lado a sobrevivência do dispositivo, que foi identificada como parâmetro fulcral em todo o processo de desenvolvimento, prioritário até sobre as tentativas para melhorar a eficiência de conversão de energia.

Uma das componentes importantes do Pelamis é o seu sistema de fixação ao fundo do mar, que dadas as características do dispositivo assume um relevância fundamental.

Grupo Galileu

Fonte:  http://www.portal-energia.com/caracteristicas-do-sistema-pelamis-para-energia-das-ondas/