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Plasma: o estado físico predominante no universo
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Raios e os arranha-céus de Atlanta, nos EUA / David Selby: Wikimedia Commons

A natureza costuma nos presentear com diversas imagens que são, ao mesmo tempo, belas e assustadoras. Os raios são um dos grandes exemplos disso. Talvez você já tenha se perguntado: do que é feito um raio? Qual seu estado físico, sólido, líquido ou gasoso?

Na realidade, nenhum dos três… O estado físico dos raios é chamado de plasma. Ele constitui o estado físico predominante no universo. Além dos raios, na natureza encontramos plasma na ionosfera, nas auroras boreal e austral, no fogo fátuo, nas estrelas, por consequência das reações de fusão nuclear, no vento solar nas nebulosas interestelares. O homem já desenvolveu tecnologia que utiliza plasma: telas de televisão de plasma, arco elétrico em lâmpadas a arco voltaico, arco de solda, lâmpadas fluorescentes.

No plasma encontramos moléculas de gás, gás ionizado e elétrons. Possui em sua estrutura tanto partículas com carga elétrica positiva (gás ionizado) quanto partículas com carga elétrica negativa (elétrons), mas em quantidades praticamente iguais, tornando-o eletricamente neutro. Como os gases, os plasmas possuem forma e volume dos recipientes que os contém (quando for o caso). Mas as semelhanças com os gases terminam por aí. Devido a sua estrutura contendo portadores de carga elétrica, o plasma é bastante condutor elétrico, enquanto um gás possui condutividade elétrica muito baixa. Os gases são constituídos por um único tipo de partícula, a molécula que o constitui, enquanto o plasma é formado por três (moléculas de gás, gás ionizado e elétrons).

Globo de plasma

Basicamente, para se obter plasma é necessário aquecer razoavelmente um gás, provocando a quebra das ligações atômicas, e também levando à ionização de parte desses átomos. É o que acontece, por exemplo, no nosso Sol. Artificialmente, pode-se produzir plasma através do estabelecimento de uma corrente elétrica em um gás. Como um gás é um material dielétrico, ou seja, um material não condutor elétrico, deve-se utilizar um gerador que forneça uma determinada diferença de potencial (ddp), para formar um campo elétrico na região onde está o gás, intenso o suficiente para ionizá-lo e transformá-lo em plasma. Quando tal transformação ocorre, estabelece-se uma corrente elétrico através do plasma, formando um arco elétrico luminoso entre os polos do gerador.

Em uma tempestade elétrica, nuvens adquirem cargas elétricas elevadas, levando à formação de um campo elétrico entre as nuvens, ou entre as nuvens e o solo. Se esse campo elétrico for intenso o suficiente, o ar da região é ionizado, formando plasma, que, por ser condutor, permite que ocorram as descargas elétricas. Essas descargas elétricas são chamadas de raios.
Agora que você já aprendeu um pouquinho sobre plasmas, aprofunde seus conhecimentos e tente explicar o que acontece em um globo de plasma, como o da figura a seguir.

 


A Física das Olimpíadas!
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*Por Marcelo Rodrigues Play

olimpiadas

O Brasil, pelo que tudo indica, terá boas e reais chances de medalhas em algumas modalidades nos Jogos Olímpicos Rio 2016. A expectativa do COB (Comitê Olímpico do Brasil) é de nossos atletas superarem a marca de 22 medalhas conquistadas nos Jogos de Londres 2012.

Em praticamente todas as modalidades dos jogos os resultados de sucesso dos atletas dependem diretamente de um intenso treinamento associado a um amplo conhecimento de Física.

Vejamos alguns casos…

Salto com vara

Salto com vara

A campeã mundial e Pan-americana Fabiana Murer é uma das favoritas a medalhas no salto com vara. Durante a seletiva brasileira para a Rio 2016, Fabiana bateu seus próprios recordes atingindo a marca de 4,87 m de altura na disputa do Troféu Brasil em São Bernardo do Campo, São Paulo. 

Desde a corrida de aproximação até alcançar o ponto de altura máxima, o atleta do salto com vara tem como meta a transformação de energia cinética (movimento) em energia potencial gravitacional (altura). Conhecer relações entre trabalho de forças e transformações de energia em corpos podem significar o sucesso do salto!

Argolas

SÃO CAETANO DO SUL, SP, BRASIL, 06-08-2012, 15h00: Henrique Medina Flores, 22, parceiro de treino de Arthur Zanetti desde a infancia, treina argolas no Clube Sede Santa Maria da AGITE, parceria entre Associação de Pais e Mestres e a Prefeitura de São Caetano. (Foto: Zé Carlos Barretta/Folhapress ESPORTE)

 

A primeira medalha de ouro da ginástica artística brasileira foi conquistada por Arthur Zanetti em Londres 2012, na prova das Argolas. O atleta acumulou desde então mais outro ouro em argolas no Campeonato Mundial de Ginástica Artística 2013 e prata, no mesmo campeonato, em 2014.

Nas Argolas, o atleta deve executar uma série de exercícios que envolvem força, equilíbrio e balanço durante a coreografia. Os conceitos de resultante e momento de forças, bem como as condições para o equilíbrio estático de corpos, são bases teóricas para um ótimo desempenho do atleta na apresentação.

Vela e Natação

Natacao_Vela

Robert Scheidt, com cinco medalhas olímpicas conquistadas na classe Laser da Vela e Thiago Pereira, 6 vezes medalhista de ouro nos últimos Jogos Pan-Americanos e medalha de prata nas Olimpíadas em Londres, são candidatos favoritos a medalhas na Rio 2016.

Forças de Empuxo, Resistência Viscosa e o Princípio da Ação e Reação são os assuntos fundamentais da Física em questões que envolvem os esportes aquáticos. 

E ainda…

Futebol

FUTEBOL

Os princípios de Newton, a Dinâmica Impulsiva e a Balística são temas da Física amplamente explorados em questões que tratam o Futebol, o Voleibol e o Handebol; modalidades em que também temos boas chances de pódio.

Que venham os Jogos Olímpicos Rio 2016!

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Física: três erros clássicos que você não deve cometer na dinâmica
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*Por Harley Sato

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Na resolução de problemas de dinâmica, é comum que alguns equívocos sejam recorrentes. Alguns têm origem nos vícios de linguagem, outros, na intuição e senso comum e outros, na notação.

Vamos analisar três desses erros clássicos que você não deve cometer em uma prova.

  • Força é igual à massa vezes a aceleração (F = m.a).

Trata-se de uma forma equivocada de se notar a Segunda Lei de Newton, também conhecida como Lei Fundamental da Dinâmica. Há dois pontos que devem ser ressaltados.  O primeiro é que o correto não é dizer força (F) e sim, resultante das forças (R). Outro é que quando utilizamos “a” para aceleração, dá impressão que se trata da aceleração escalar, quando, de maneira geral é a aceleração vetorial av1. Para evitar erros, sugerimos compreender a forma precisa explicitada nessa lei: “a resultante das forças (R) é igual ao produto da  massa corpo (m) pela sua aceleração vetorial av1”. Nesse caso, a notação correta é R = m.av2.

  • Para que um corpo esteja em movimento é necessário que uma força lhe seja aplicada.

Essa afirmação é extremamente intuitiva e faz parte do conjunto dos pensamentos do senso comum. Einstein dizia que o senso comum é o conjunto de preconceitos adquiridos antes de completar 18 anos. Veja que aqui a ideia de preconceito se refere a ter uma opinião sem ter nunca ter evidenciado sua veracidade, isto é, essa afirmação é aceita sem nenhum tipo de verificação experimental.

Essa frase, assim como outras que são do senso comum, deve receber atenção e analisada sob a luz dos conceitos científicos, que são aqueles saberes que se alicerçam no resultado experimental. Veja o que diz o ENEM sobre o tema:

Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.

Portanto, fique atento, isso pode ser cobrado no próximo ENEM ou em algum vestibular!

Voltando à afirmação equivocada. Observações em experimentos mostram que é possível haver movimento sem que uma força seja aplicada ao corpo, desde que esse movimento seja retilíneo e uniforme. Essa última afirmação é de conhecimento científico e base do Princípio da Inércia ou Primeira Lei de Newton.

  • No ponto mais baixo do pêndulo em oscilação, a intensidade do peso é igual à da tração.

Mais uma frase equivocada com origem no senso comum. Sabe-se que, no ponto mais baixo da trajetória, a aceleração é centrípeta, apontando para o centro de curvatura da trajetória, isto é, para cima. Portanto, de acordo com o Princípio Fundamental da Dinâmica, a resultante das forças também é para cima. Como as forças aplicadas são o peso (vertical e para baixo) e a tração (vertical e para cima), conclui-se que a intensidade da força de tração (T) é maior que a do peso (P)

Blog UOL

Uma maneira para explicar o motivo do aumento da tração é que corpos executando trajetórias curvilíneas tendem a sair pela tangente. No caso analisado, essa tendência faz com que aumente a tendência do corpo separar do fio, aumentando a intensidade da tração.

harley_sato


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