O Arco-íris

O arco-íris é um fenômeno óptico que se forma em razão da separação das cores que formam a luz solar. Ele pode ser observado sempre que existirem gotículas de água suspensas na atmosfera e a luz solar estiver brilhando acima do observador em baixa altitude ou ângulo, ou seja, ele pode acontecer durante ou após uma chuva. Esse acontecimento ocorre em razão da dispersão da luz.

Dispersão é o fenômeno que causa a separação de uma onda em vários componentes espectrais.

A luz do sol é uma onda de luz branca formada por várias cores, quando essa luz incide sobre uma gota de água os raios luminosos penetram nela e são refratados, sofrendo assim a dispersão. O feixe de luz colorido, dentro da gota, é refletido sobre a superfície interna da mesma e sofre novo processo de refratação, motivo que provoca a separação das cores que um observador consegue ver. É evidente que essa dispersão ocorre com todas as gotas de água que estiverem na superfície recebendo a luz proveniente do Sol.

O arco-íris não existe, trata-se de uma ilusão de óptica cuja visualização depende da posição relativa do observador. É importante salientar que todas as gotas de água refratam e refletem a luz da mesma forma, no entanto, apenas algumas cores resultantes desse processo é que são captadas pelos olhos do observador.

Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola

Enigma da energia escura rende Prêmio Nobel‏

Descoberta de que o Universo está se expandindo em ritmo
acelerado,graças a uma força contrária à gravidade, foi feita em 1998
por dois grupos independentes

O Prêmio Nobel em Física de 2011 acaba de ser anunciado pela Academia
Real de Ciências da Suécia e vai para um trio de cientistas que abalou
as fundações da cosmologia ao constatar que a expansão do Universo está
se acelerando.

Metade do prêmio, no valor de 10 milhões de coroas suecas, ficou com
Saul Perlmutter, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e da
Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos, enquanto a
outra metade foi dividida entre Brian Schmidt, da Universidade Nacional
Australiana, e Adam Riess, da Universidade Johns Hopkins e do STScI
(Instituto de Ciência do Telescópio Espacial), nos Estados Unidos.

A chave da descoberta foi o estudo de um tipo particular de supernova.
Em tese, essas estrelas, denominadas Ia ("um-a"), explodem sempre com a
mesma intensidade, o que faz com que seu brilho possa ser usado como
uma referência relativamente segura para medir a distância e a
velocidade de afastamento (baseada na distorção que a luz sofre ao
partir de objetos em movimento na nossa direção, o chamado efeito
Doppler).

O grupo de Perlmutter foi o primeiro dos dois a trabalhar com isso, em
1988. Em 1994, Schmidt e Riess se juntaram ao esforço. As equipes
queriam usar as supernovas distantes como "faróis" no espaço, de forma
a mapear o Universo. Mas o que eles descobriram, ao mesmo tempo, em
1998, foi muito mais assustador.

Os grupos encontraram cerca de 50 supernovas cuja luz era mais fraca
do que deveria ser. Ao comparar a velocidade de afastamento delas com a
de outras mais próximas, eles descobriram que a expansão do cosmos,
iniciada com o Big Bang, está se acelerando.

Por tudo que se sabia até então, a expectativa era de que o ritmo de
expansão estivesse sendo paulatinamente contido pela gravidade de todos
os objetos do cosmos, atraindo-se uns aos outros e combatendo os
efeitos do Big Bang. Contudo, ao que parece, há uma força desconhecida
agindo contra a gravidade -- e vencendo.

Nasceu assim o misterioso conceito da energia escura. Sua natureza
exata continua um enigma. Há quem defenda que se trata da própria
energia contida no vácuo, potencializada pelo aumento de "vazio" entre
as galáxias conforme a expansão cósmica foi avançando, mas a palavra
final está longe de ser dada. E, como ela parece corresponder a cerca
de três quartos de tudo que existe no Universo, fica a sensação de que
ainda há muito trabalho a ser feito pelos físicos até que todos os
mecanismos do cosmos estejam devidamente esclarecidos.

Sociedade Brasileira de Física

Mago da Física - Refração - Retas Curvas!?

O Mago da Física apresenta um experimento simples para demonstrar efeitos de refração observados quando se coloca um copo com água na frente de um objeto.



http://pion.sbfisica.org.br/pdc/index.php/por/Multimidia/Videos/Optica/Refracao

ILUSÕES DE ÓPTICA

As ilusões de óptica são bem engraçadas. Fazem o cérebro pensar no que realmente está a ver. O termo Ilusão de óptica aplica-se a todas ilusões que “enganam” o sistema visual humano fazendo-nos ver qualquer coisa que não está presente ou fazendo-nos vê-la de um modo erróneo. Algumas são de carácter fisiológico, outras de carácter cognitivo.

A ilusão de óptica é um erro, um engano cometido por seu cérebro devido à forma com a qual ele constrói as imagens. Veja essas imagens e faça os exercícios surgeridos:

Fixe seu olhar no ponto central.

Depois, aproxime-se e afaste-se do monitor.

Repita o procedimento da imagem anterior

Agora, identifique a real geometria formada por esses dados

Conte quantos pontinhos brancos estão pintados

Aqui um pequeno vídeo de imagem com ilusões de óptica.

ECLIPSE DA LUA E SOLSTÍCIO DE VERÃO. DOIS EVENTOS NO MESMO DIA.

No próximo dia 21 de dezembro teremos dois eventos astronômicos envolvendo Sol, Terra e Lua num mesmo dia. Tratam-se do Solstício de Verão (hemisfério sul) e o Eclipse Total da Lua. Considerando o Tempo Universal como referência de data, o meio do eclipse ocorrerá às 08:16 TU enquanto que o instante do Solstício de Verão será às 23:38 TU do dia 21 de dezembro. Embora sejam fenômenos corriqueiros, nem sempre existe a coincidência de ocorrerem na mesma data. A última vez que aconteceu um eclipse lunar no solstício de verão foi em 1991 quando a Lua ficou apenas 9% coberta pela sombra da Terra. Se buscarmos por outro eclipse lunar combinado com solstício de verão remontamos a 21 de dezembro de 1638, quando houve um eclipse total da Lua cujo meio ocorreu à 01:59 UT enquanto que o instante do solstício ocorreu às 16:04 UT. Uma próxima ocasião será somente em 2094 quando um eclipse total da Lua, visível em parte no Brasil, coincidirá com o solstício de verão no dia 21 de dezembro.

Notamos então que um eclipse total da Lua no mesmo dia do solstício de verão é raro.

Estará preparado para observá-lo?

Um eclipse na madrugada
O principal desafio para acompanhar este eclipse é que ele acontecerá durante a madrugada em todo o território nacional. É bem verdade que tal horário dificulta a realização de eventos de observação pública, porém o fato de ocorrer no mesmo dia do Solstício de Verão resulta num atrativo a mais.

As circunstâncias deste eclipse
A costa leste do Brasil acompanhará apenas a primeira parte do eclipse, pois a Lua irá se por no momento do meio da totalidade. Os estados do Amapá, Pará, Tocantins, Mato Grosso, Rondônia e Amazonas (oriental) acompanharão até o fim da totalidade. Apenas os estados de Roraima, Acre e parte ocidental do Amazonas observarão até a saída da Lua na sombra.
Para os estados onde permanece o Horário da Costa Leste Brasileira (GMT-3), (Caso de nosso Rio Grande do Norte).

Entrada da Lua na penumbra (P1): 02:27
Entrada da Lua na sombra (U1): 03:32
Início da totalidade (U2): 04:40
Meio do eclipse : 05:16
Fim da totalidade (U3): 05:53
Saída da Lua na sombra (U4): 07:01
Saída da Lua na penumbra (P2): 08:06




SOBRE O SOLSTÍCIO
Na Astronomia do latim sol + sistere, que não se mexe) é o momento em que o Sol, durante seu movimento aparente na esfera celeste atinge a maior declinação em longitude medida a partir da linha do equador. Os solstícios ocorrem duas vezes por ano: em dezembro e em junho. O dia e hora exatos variam de um ano para outro, mas essa variação é pequena. Quando ocorre no verão, a duração do dia será a mais longa no período. Analogamente, quando ocorre no inverno, a duração da noite será mais longa no período.
No hemisfério sul o solstício de verão ocorre por volta do dia 21 de dezembro e o solstício de inverno por volta do dia 21 de junho. Estas datas marcam o início dessas respectivas estações do ano neste hemisfério. Já no hemisfério norte, o fenômeno é simétrico: o solstício de inverno ocorre em dezembro e o solstício de verão ocorre em junho. Os momentos exatos dos solstícios, que também marcam as mudanças de estação, são obtidos por cálculos de astronômicos.
Devido à órbita elíptica da Terra, as datas nas quais ocorrem os solstícios não dividem o ano em um número igual de dias. Isto ocorre porque quando a Terra está mais próxima do Sol (periélio) viaja mais velozmente do que quando está mais longe (afélio).
Os trópicos de Câncer e Capricórnio são definidos em função dos solstícios. No solstício de verão no hemisfério sul, os raios solares incidem perpendicularmente a Terra na linha do Trópico de Capricórnio. No solstício de inverno do hemisfério sul, ocorre à mesma coisa no Trópico de Câncer.


Antônio Araújo Sobrinho

Raio

Um raio é um fenômeno em que para acontecer é preciso que existam cargas opostas entre uma nuvem e o chão, quando isso acontece, a atração é muito forte, então temos uma enorme descarga elétrica.

Existem três tipos de raios classificados pela sua origem, também menos comumente chamados descargas iônicas ou atmosféricas:

• Da nuvem para o solo.
• Do solo para a nuvem.
• Entre nuvens.

A descarga ocorre no momento em que as cargas elétricas atingem energia suficiente para superar a rigidez elétrica do ar, de forma explosiva, luminosa e violenta.

O processo ainda não se encontra totalmente esclarecido, havendo controvérsias sobre seu mecanismo de formação, mas sabe-se que, na maioria dos casos, a descarga ocorre após uma concentração de cargas, no qual pode-se falar em centros de concentração, e prossegue em duas fases distintas:

• Na primeira libertam-se da nuvem várias descargas menores a partir do ar ionizado, criando o precursor da descarga: uma corrente iônica tanto maior quanto mais se aproxima do solo, favorecendo assim o trajeto do raio em formação. O precursor pode ser predominantemente ascendente ou descendente, pois, depende da natureza dos íons que formam a nuvem iônica. Ao ocorrer de um precursor aproximar-se do outro centro de cargas, este induzirá uma formação de um precursor oposto.

• Quando o precursor completa o contato entre os centros de cargas, ocorre no sentido inverso ao longo daquele trajeto uma corrente aniônica, ou catiônica, dependendo da carga. É esta segunda descarga que vemos e ouvimos, e que irá contribuir para equilibrar as cargas iônicas da nuvem e do solo.

É comum de ocorrer mais de uma descarga através de um mesmo canal, no qual o ar encontra-se parcialmente ionizado. Estas descargas subsequentes são usualmente mais fracas que a primeira descarga.

Em geral, as descargas verticais normalmente predominam na frente de uma tempestade, tomando-se por base o sentido de seu deslocamento.

Os raios horizontais se formam na parte de trás, também levando-se em conta o sentido de deslocamento das massas de ar. Estas estão sempre presentes em qualquer trovoada, e aquecem localmente o ar até temperaturas muito elevadas.

O aquecimento do ar causa a expansão explosiva dos gases atmosféricos ao longo da descarga, resultando numa violenta onda de choque (ou de pressão), composta de compressão e rarefacção, que interpretados como "trovão".

Uma tempestade (em algumas regiões, dá-se a nomenclatura "trovoada") típica produz três ou quatro descargas por minuto, em média.

Para-raios

Os para-raios protegem inteiramente os edifícios contra os raios. são barras de metal, de mais ou menos um metro de altura, que são colocadas nas partes mais altas dos edifícios, e ligadas à terra. Em vez de se colocar uma só barra, consegue-se uma proteção mais eficiente com várias barras colocadas mais ou menos a 4 metros uma da outra, todas ligadas à terra.

Quando uma nuvem eletrizada passa perto do para-raio, por indução aparece nele uma carga elétrica de sinal oposto ao da nuvem. Então a carga da nuvem é atraída, dá-se o raio entre a nuvem e o para-raio, e assim a carga da nuvem é escoada para a Terra (fig. 34). A zona de proteção que o para-raios oferece é um círculo em torno do edifício de raio aproximadamente igual a duas vezes e meia a altura do edifício. Por exemplo, um edifício de 40 metros de altura oferece proteção dentro de um círculo ao seu redor de 100 metros de raio aproximadamente.

O leitor pode comprovar muito facilmente a eficiência do para-raio com a seguinte experiência. Em uma casa de brinquedo coloque um bico de Bunsen, de maneira que a sua ponta saia pelo telhado como se fosse uma chaminé. Acima do telhado coloque uma chapa metálica, ligada a um terminal de uma máquina eletrostática. Quando a máquina eletrostática funciona, a placa metálica se eletriza, e salta uma faísca da placa ao bico de Bunsen. Essa faísca acende o gás do bico de Bunsen, (fig. 35a). Depois adapte ao telhado da casa uma barra metálica (para-raio) em comunicação com uma torneira que, como sabemos, é ligada à terra. Agora a faísca saltará à barra metálica, e não mais ao bico de Bunsen, que não mais se acende (fig. 35-b).

Em dias de tempestade, em uma casa não protegida por para-raios é muito perigoso ficar-se perto de lareiras e chaminés, porque são “captadores de raio”. Se, por desventura, o leitor um dia se encontrar em campo aberto em plena tempestade, lembre-se de que é mais garantido molhar-se muito do que ficar em baixo de árvores ou qualquer outra coisa que possa funcionar como um “para-raios” inoportuno.

Para saber mais...

http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/carga/raio_relampago/

http://pt.wikipedia.org/wiki/Raio_%28meteorologia%29

http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol4/Num2/v4n2a03.pdf

ENERGIAS RENOVÁVEIS

As energias renováveis são fontes inesgotáveis de energia obtidas da Natureza que nos rodeia, como o Sol ou o Vento. Estas energias podem ser:
• Energia Solar: A energia do Sol pode ser convertida em electricidade ou em calor, como por exemplo os painéis solares fotovoltaicos ou térmicos para aquecimento do ambiente ou de água;
• Energia Eólica: A energia dos ventos que pode ser convertida em electricidade através de turbinas eólicas ou aerogeradores;
• Energia Hídrica: A energia da água dos rios, das marés e das ondas que podem ser convertidas em energia eléctrica, como por exemplo as barragens;
• Energia Geotérmica: A energia da terra pode ser convertida em calor para aquecimento do ambiente ou da água;
A integração de energias renováveis nos edifícios é um desafio para o qual o objetivo é conceber um edifício eficiente que permita a incorporação de um sistema que capte a energia e a transforme numa fonte de energia que seja útil para o edifício. Na realidade a colocação de, por exemplo, painéis solares na cobertura do edifício não é por si só uma medida eficiente de energia, pois se não tivermos em conta a eficiência do edifício esta pode nem ser suficiente para comportar a energia, por exemplo, da iluminação quanto mais do resto dos sistemas. Daí a importância da integração dos sistemas de energias renováveis em edifícios eficientemente energéticos que até esse ponto esgotaram todas as possíveis estratégias de design passivo na sua concepção ou que na sua reabilitação foram tidas em conta medidas de reabilitação energética e de eficiência energética.
Os incentivos à utilização de energias renováveis é o grande interesse que este assunto levantou nestes últimos anos deve-se principalmente à consciencialização da possível escassez dos recursos fósseis (como o petróleo) e da necessidade de redução das emissões de gases nocivos para a atmosfera, os GEE (Gases de efeito de estufa). Este interesse deve-se em parte aos objetivos da União Europeia, do Protocolo de Quioto e das preocupações com as alterações climáticas.
A utilização das energias renováveis, como por exemplo os painéis solares térmicos e fotovoltaicos, para a produção de calor e de energia eléctrica a partir do aproveitamento da energia solar, é uma forma para a qual Portugal dispõe de recursos de grande abundância, comparando a disponibilidade de horas de Sol por ano com outros países da União Europeia. No entanto, estes devem ser tidos como complementos à arquitectura dos edifícios que não devem descurar o aproveitamento de estratégias de design passivo, como o uso da orientação solar, da ventilação natural, da inércia térmica e do sombreamento, entre outras. Estas estratégias são uma solução bastante vantajosa devido ás condições climatéricas favoráveis para a obtenção de uma maior sustentabilidade nos edifícios em Portugal.
A promoção da Eficiência Energética e a utilização de energias renováveis em edifícios tem sido feita pela revisão e aplicação de Regulamentos, como o RCCTE e o RSECE, e pela aprovação da criação de um Sistema de Certificação Energética, visando a redução dos consumos de energia e correspondentes emissões de CO2. Pois o setor dos edifícios nos consumos médios anuais de energia em Portugal representam, de acordo com dados do início da década de 2000 da DGE, cerca de 22% do consumo em energia final do país, onde nas grandes cidades este número sobe para 36%. Estes números têm vindo a aumentar cerca de 3,7% no setor residencial e 7,1% no setor dos serviços.

Fonte: http://energiasrenováveis.com/