Recetemente um caça militar decolou às pressas de Paris provocando tremendo estrondo por ter quebrado a barreira do som. Que barreira é essa?

 Quando as cordas de um instrumento ou membrana de um tambor oscilam, o ar ao seu redor se comprime e se expande, criando uma onda de pressão, e essa oscilação se propaga. Isso é som. Onde a pressão é maior chamamos de picos, e onde a pressão é menor chamamos de vales. A separação entre dois picos consecutivos se chama "comprimento de onda". Quando a fonte está em movimento, a distância entre os picos diminui ou aumenta, dependendo se a fonte está se aproximando ou se afastando do receptor - o explica o "efeito Doppler". Para ilustrar, lembraremos que o som de uma sirene que se aproxima é mais agudo e, ao se afastar, é mais grave.

Podemos imaginar que os picos de pressão de uma fonte sonora geram um sequência de esferas concêntricas, que se propagam ao redor da fonte. Quando a fonte se movimenta, essas esferas dão origem a um cone, algo que você já deve ter visto, em uma versão bidimensional, na água, durante o movimento de um barco.

Quando o caça militar se movimenta, ele comprime o ar ao seu redor, dando origem a um cone, tal como a água, Quanto mais rápido a aeronave estiver, mais os picos se acumulam. Ao atingir a velocidade do som, há um acúmulo enorme de ondas exatamente à sua frente, essa barreira do som, que pode, inclusive, danificar o avião. Ao passar da velocidade do som, o acúmulo de ondas fica "atrás" do avião, em uma esteira. O estrondo que se ouve é esse acúmulo de ondas.

Isso também explica por que não se ouve nada antes do estrondo quando a aeronave está a uma velocidade maior que a do som. Primeiro chega o estrondo; depois, as ondas mais separadas; até o som ficar tão fraco que nada mais se ouve (Marco Mariconi, Instituto de Física - Universidade Federal Fluminense).

Ciência Hoje, outubro de 2020.

Por que as pessoas balançam os braços enquanto estão andando? O que acontece com quem imobiliza o braço?

 Balançar os braços é uma forma de conseguir equilíbrio para o corpo durante o movimento. Quando alguém caminha, realiza uma pequena rotação com o quadril. "Se a perna direita estiver na frente, o giro do quadril será para a direita, invertendo-se quando se move a perna esquerda", ensina o professor de Educação Física Alberto Carlos Amadio, da Universidade de São Paulo. Se esse movimento acontecesse isoladamente, poderia provocar um desequilíbrio do corpo e dificuldade para caminhar. Por isso, região dos ombros realiza um giro contrário ao do quadril, para compensar. Consequentemente, o braço também se move para equilibrar o movimento da perna oposta.

No caso das pessoas que não têm braço, ou quando ele está imobilizado, o ombro continua fazendo a rotação. Muitas vezes, o movimento é até maior para compensar a imobilidade ou ausência do braço. Além disso, o balanço dá graça, estilo e distinção ao andar. Da mesma forma que o rebolado.

SUPER, agosto de 1995.

Como funciona a armadilha fotográfica?

 Bichos selvagens são ariscos, quase sempre fogem quando humanos se aproximam. É por isso que pesquisar certos animais nas matas não é tarefa fácil, fotografar, então, nem se fala. Para tornar possível esse trabalho, os pesquisadores criaram a armadilha fotográfica, um tipo especial de equipamento que pode tirar fotos sem a presença de um fotógrafo.

As armadilhas fotográficas são câmeras muito sofisticadas, preparadas para disparar na presença na presença de alguns animais, graças a seus modernos sensores de calor e movimento. Algumas dessas máquinas são capazes de fazer vídeos de pequena duração até mesmo no escuro.

As armadilhas são geralmente colocadas em trilhas que alguns animais utilizam para se mover pela floresta ou próximas a tocas e cursos d´água. Quando um animal de sangue quente - onças, gambás, macacos e quatis, por exemplo - passa perto do equipamento - clique! - a máquina dispara. Assim também acontece quando o equipamento capta um movimento mais brusco, que não precisa ser necessariamente de um animal, como as folhagens balançando com o vento forte.

Mas o resultado quase sempre é surpreendente! Com as fotos, os pesquisadores podem descobrir quais bichos vivem na floresta e também detalhes sobre os hábitos que alguns animais têm - que não poderiam ser observados sem auxílio da armadilha fotográfica.

As imagens também possibilitam aos biólogos o estudo das espécies em seus hábitats, sem precisar capturá-las ou passar dias e mais dias (noites e mais noites também!) perambulando pelas matas para observá-las. 

A armadilha fotográfica é apenas uma amostra do quanto o desenvolvimento da tecnologia ajuda à ciência, e vice-versa - é claro!

A armadilha fotográfica surgiu no século 19, quando o pesquisador George Shirras teve o intuito de registrar espécies que são difíceis de serem observadas no campo. No início, os pesquisadores utilizavam máquinas grandes e bem antigas, que eram perigosas, pois podiam provocar incêndios nos locais onde eram instaladas, por liberar faíscas geradas pelo flash. Hoje, as máquinas são sofisticadas e muito seguras.

André Valle e Anderson Aires Eduardo, Museu de Zoologia João Moojen, Departamento de Biologia Animal, Universidade Federal de Viçosa).

CHC, novembro de 2009.

O que é Fator de Proteção Solar e como agem os filtros solares?

 O Fator de Proteção Solar (FPS) é uma medida que indica quantos minutos se pode ficar exposto ao Sol, depois  de usar o filtro, sem que a pele comece a queimar. Se alguém, sem proteção, leva quinze minutos para começar a ficar vermelho, ao aplicar um produto fator cinco esse tempo deverá ser multiplicado por cinco. Se o FPS for dez, a multiplicação deve ser por dez e assim por diante. Existem duas maneiras de proteger a pele: a química e a física. Há elementos químicos que são capazes de transformar grande parte dos raios ultravioletas (mais perigosos porque atingem camadas profundas da pele, causando lesões intracelulares) em calor. Com isso, diminuem a quantidade de raios que podem machucar. Os protetores físicos, quando fabricados na forma de creme (composto por dióxido de titânio e óxido de zinco), funcionam como uma espécie de escudo que reflete a radiação solar. A maioria dos filtros existentes no mercado combinam propriedades químicas e físicas (Redação).

SUPER, agosto de 1995.

Como funciona a realidade aumentada?

 Você acaba de receber um cartão-postal com a recomendação de colocar a imagem que ele traz impressa no verso diante da câmera do seu computador. Curioso, você vai lá e... Uau! A imagem salta do papel, parece flutuar! Pois bem, caro leitor, este é um exemplo de realidade aumentada. Você tem alguma ideia de como isso funciona?

De uma maneira simples, podemos entender a realidade aumentada como uma mistura do mundo real com o virtual. É que, dependendo do tipo de simulação, tanto podemos ter a impressão de que algo salta do universo virtual para o real (como no caso do cartão com a imagem), quanto podemos sentir passando do real para o virtual. Neste caso, cabe o exemplo dos simuladores de voo, usados para treinamento de pilotos, que experimentam todas sensações de conduzir um avião de verdade, tamanha a perfeição com que a realidade física é recriada virtualmente.

Mas a gente não precisa voar tão alto para descobrir o que há por trás da realidade aumentada. Basta sabermos que as imagens que ganham vida virtualmente trazem consigo um código em duas dimensões, que é "lido" por determinados programas de computador e, imediatamente, transformado em imagens tridimensionais. Isso significa que não adianta colocar qualquer imagem diante da webcam esperando que ela salte da tela do computador, certo?!

Existem desde os programas mais simples, que apenas projetam a imagem em 3D, até os mais sofisticados, como os que podem recriar a realidade para permitir que médicos operem pacientes a quilômetros de distância. Mas, no meio do caminho, há muitos jogos e brincadeiras como os quais podemos nos divertir. Já pensou fazer carinho nos mascotes da CHC por meio da realidade aumentada? O máximo hein?! (Ivan Santos Oliveira, Coordenador de Pós-Graduação, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas).

CHC, novembro de 2011.

E se houvesse um acidente nuclear nas usinas de Angra dos Reis?

 Esqueça Chernobyl. As usinas de Angra dos Reis estão precavidas para evitar algo parecido com a maior catástrofe nuclear da história, que aconteceu na ex-União Soviética e matou 56 pessoas diretamente, outras 4 mil de câncer e expôs 6,6 milhões de pessoas. Em Chernobyl, por exemplo, os funcionários demoraram dias para perceber que gás radioativo havia sido liberado; as usinas atuais, incluindo as brasileiras, têm sensores que evitam que esse tipo de coisa aconteça. Se acontecesse um acidente nas nossas usinas nucleares, ele seria mais parecido com o que aconteceu na planta americana de Three Mile Island, na Pensilvânia. Lá, em 1979, o núcleo de um dos reatores se fundiu e provocou um aquecimento rápido, que levou à liberação de gases radioativos. Os gases ficaram retidos em um envoltório de contenção, e ninguém foi atingido - quer dizer, apenas uma pessoa morreu, uma mulher grávida que bateu o carro enquanto tentava fugir dos arredores do local do acidente. Cerca de 25 mil pessoas moravam a até 8 Km da usina, e a notícia de que havia acontecido um acidente provocou um verdadeiro caos. O acidente de Three Mile Island , o maior da história americana até hoje, apavorou as pessoas e ainda é citado em filmes e músicas (a canção London Calling, do The Clash, cita o caso com o verso "a nuclear error").

Existe um plano de controle de danos para o caso de algo parecido acontecer em Angra - ou, pior ainda, para a eventualidade de haver vazamento de radiação para fora da usina. A Comissão Nacional de Energia Nuclear, órgão do governo federal que regulamenta as atividades nucleares, definiu 4 Zonas de Planejamento de Emergência. São 4 círculos concêntricos, o primeiro a até 3 Km da usina e o último em uma faixa de 10 a 15 km. De acordo com a direção em que o gás radioativo fosse se espalhando, a população da primeira faixa seria evacuada para a seguinte, e assim por diante. A primeira área tem 300 moradores, e a segunda tem 15 mil. A orientação para as pessoas seria feita por meio de 8 sirenes, instaladas nas duas primeiras áreas.

Quem não tem carro próprio seria conduzido por ônibus da Eletronuclear, a empresa que administra as usinas, e também em veículos da empresa de transporte público da região. Todos seriam levados para abrigos em escolas municipais e estaduais das cidades vizinhas. Os pescadores da região seriam evacuados por barco e levados pela Marinha até o Colégio Naval de Angra dos Reis.

A longo prazo, uma faixa de até 50 Km poderia ser atingida por gás radioativo, o que alcançaria muitos municípios da região e provocaria danos sérios ao ambiente. No curto prazo, o maior problema seria o pânico. " A população daquela área nem é tão grande, mas é muito difícil de ser evacuada", diz o físico Anselmo Paschoa, pesquisador do Laboratório de Radioecologia e Mudanças Globais da Universidade Federal do Rio de Janeiro que, em 2000, trabalhou em uma investigação do governo federal sobre as condições de segurança da usinas de Angra. " A probabilidade de um acidente de grandes proporções acontecer é muito pequena, mas sempre existe. Por Muito tempo as usinas nucleares venderam a imagem de que estão imunes a acidentes, o que não é verdade."

SUPER, fevereiro de 2008.

Como ocorre o eco?

 O eco acontece quando uma onda sonora bate em uma barreira e volta para o local de origem. São essas ondas que propagam o som, fazendo vibrar as moléculas que compõem o ar. Quando essa onda bate em algo, como uma parede ou uma montanha, é refletida. "Dá para entender como isso acontece observando uma pequena onda em uma piscina", demonstra o físico Cláudio Furukawa, da Universidade de São Paulo. "Ao bater na borda ela começa o caminho de volta". Para que o eco ocorra é preciso que o som seja emitido com poucos ou nenhum objeto. Caso contrário, o som vai encontrar mais de uma barreira e será refletido em várias direções, se dispersando. Além disso, o lugar tem que ser bastante amplo. O som viaja rapidamente (cerca de 340 metros por segundo). Se a distância que ele percorrer antes de bater em alguma coisa for muito pequena, o som é refletido praticamente no mesmo momento em que foi emitido. O som refletido se sobrepõe ao som original e o eco não é percebido.

SUPER, agosto de 1995.

Com o aquecimento global, o que pode acontecer no Brasil?

 O aquecimento global pode ter vários impactos para o Brasil. Um deles está associado à elevação do nível médio do mar em decorrência do aumento da temperatura da Terra. A elevação do nível do mar ocorre tanto pelo derretimento de geleiras e mantos de gelo quanto pelo aumento do volume das águas superficiais do oceano.

Entre 1993 e 2010, foi observado um aumento global do nível médio do mar de 3,2 mm por ano. No último máximo interglacial (há 125 mil anos), período caraterizado por temperaturas médias mais quentes, o nível do mar era apenas de 3 a 6 metros mais alto que hoje. Nesse cenário, todas as cidades com habitantes vivendo em uma faixa de até 100 Km da linha da costa poderiam ser afetadas.

Também há impactos sobre a agricultura, pois as mudanças climáticas podem reduzir as áreas propícias para o cultivo. Nesse sentido, o café, a soja e outras culturas seriam afetadas negativamente no Brasil.

Em algumas regiões, como o Centro-oeste, as projeções climáticas indicam redução da precipitação. Se isso ocorrer, a geração de energia hidrelétrica ficaria comprometida.

Já no Sudeste da América do Sul, há projeções de aumento das chuvas, incluindo a frequência e intensidade de eventos de chuvas intensas. Com isso, as regiões que atualmente já sofrem com os efeitos das chuvas fortes, que deflagram transbordamentos de rios, deslizamentos de encostas e inundações, poderiam ser ainda mais afetadas (Claudine Dereczynski, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro).

Ciência Hoje, abril de 2019.

... que ações do nosso dia a dia afetam a camada de ozônio?

A camada de ozônio diz respeito a quantidade de ozônio que se encontra na estratosfera. O ozônio é um gás e a estratosfera é uma parte da atmosfera que fica entre 10 e 50 quilômetros de altitude. O ozônio que se encontra nessa altitude absorve a luz ultravioleta -  que é prejudicial para os seres humanos, animais e plantas -, por isso, ele é muito importante para a vida sobre a Terra.
O principal fator de destruição da camada de ozônio por ação das pessoas é a liberação de gases contendo cloro e bromo. Esses gases são principalmente os chamados (tome fôlego!) clorofluorcarbonetos (CFC), e foram produzidos pela indústria desde meados ate o final do século passado pelos diversos usos, por exemplo, na refrigeração. Em 1987, foi assinado o protocolo de Montreal, um documento pelo qual 197 países se comprometeram a diminuir e finalmente encerrar a produção de compostos que destroem a camada de ozônio. O Brasil participa do Protocolo de Montreal desde 1990.
Segundo esse acordo, a partir de 2010 nenhum país pode fabricar o CFC. Outros compostos que também afetam a camada de ozônio estão em fase de eliminação - como o tetracloreto de carbono, o metilclorofórmio e o pesticida brometo de metila. Todos esses são chamados substâncias destruidoras da camada de ozônio (SDO), porque quando são liberados permanecem durante muitos anos na atmosfera.
Por isso, é importante que as pessoas contribuam verificando se seus desodorantes e outros aerossóis não contêm CFC. Também vale se certificar, ao comprar geladeiras, freezers e condicionadores de ar, se esses aparelhos não usam gases que prejudicam a cama de ozônio. Outro cuidado é nunca, nunquinha, usar pesticida com brometo de metila. Ah! E para descarte dos produtos, sempre procurar seguir as instruções do fabricante (Graciela Arbilla, Laboratório de Cinética, Aplicada à Química Atmosférica e Poluição, Universidade Federal do Rio de Janeiro).

CHC, março de 2020.

Como é feita a escolha dos nomes científicos?

Quem escolhe o nome científico de um novo organismo são os pesquisadores que o descrevem formalmente, em livros ou revistas especializadas, após concluírem que ele têm características que o diferem das demais espécies conhecidas. Mas os nomes científicos precisam seguir normas dos códigos internacionais de nomenclatura (CIN).
Atualmente, existem cinco códigos, cada um com suas peculiaridades. Eles se destinam à nomenclatura de: (1) bactérias; (2) animais e protozoários; (3) algas, fungos e plantas; (4) plantas cultivadas; e (5) vírus. Os três primeiros seguem a chamada 'nomenclatura binominal', ou seja, aquela formada por dois nomes: primeiro, o gênero (escrito com inicial maiúscula) e, depois, o nome específico ou epíteto específico (escrito apenas com letras minúsculas). Por exemplo: Cyanopsitta spixii (ararinha-azul), Theobroma grandiflorum (cupuaçu) e Escherichia coli (bactéria do trato intestinal). Eventualmente, pode ser aplicado um trinome para indicar subespécies, como em Diceros bicornis minor e Diceros bicornis occidentalis, duas subespécies de rinoceronte-negro.
No caso das plantas cultivadas, a regra básica é adicionar o nome do cultivar entre aspas simples após o nome científico da espécie, como em Ananas comosus 'Pérola', nome do abacaxi- pérola. Repare que os nomes científicos de gêneros, espécies e subespécies devem sempre ser escritos em destaque, seja em itálico (forma mais comum) negrito, ou sublinhado.
A nomenclatura dos vírus é bem diferente. Por exemplo, todo gênero deve conter o sufixo vírus, como em Flavivírus, gêneros dos vírus da febre-amarela e dengue. Porém, o nome científico da espécie é completamente diferente e faz referência à doença causada, devendo estar em inglês e itálico. Assim, o nome do científico do vírus da febre-amarela é Yellow fever virus e o da dengue é Dengue vírus.
Tradicionalmente, os nomes científicos têm origem em palavras do latim (como Canis) ou do grego (Como Mycobacterium), mas podem ser usadas de qualquer língua. As indígenas são bastante adotadas, como Manihot (gênero da mandioca). Também se usam combinações arbitrárias de letras (como o gênero de caramujos Zyzzyxdonta), desde que sejam usadas apenas as letras do alfabeto latino básico, sem acentuação gráfica (til, acentos, cedilha etc).
O nome científico pode fazer referência a alguma característica morfológica do organismo ou à sua procedência. Pode também se basear em alguma divindade ou criatura mitológica, prestar homenagem a alguém (geralmente, a outro pesquisador ou a um familiar do descobridor), ou simplesmente não ter significado algum. recentemente, tem sido comum dar nomes em homenagem a personalidades famosas (reais ou da ficção), o que atrai a atenção da mídia e do público em geral. Essa prática recebe críticas de alguns pesquisadores mais 'puristas', mas inegavelmente tem a vantagem de colocar a taxonomia sob holofotes e, quiçá, despertar o interesse de jovens pela profissão (Henrique Caldeira Costa, Programa de Pós-Graduação em Zoologia, Universidade Federal de Minas Gerais).

CIÊNCIA HOJE, Agosto de 2018.

... Se outros planetas do Sistema Solar podem ser habitados por humanos?

O Sistema Solar possui planetas e luas com características muito diferentes. Atualmente, a Terra é o único planeta desse sistema que pode sustentar a vida humana. Os demais planetas ou são muito frios, ou muito quentes, ou sem atmosfera. É verdade que alguns se parecem um pouco mais com a Terra, como é o caso de Marte, que tem muitas semelhanças com nosso planeta.
Os cientistas acreditam que grandes obras de engenharia planetária podem transformar Marte em um planeta possível de ser habitado. Caso isso aconteça no futuro, podem surgir humanos interessados em se mudar pra lá.
Outros ambientes no Sistema Solar podem oferecer bases de pesquisa com condições de habitação limitada. A própria Lua pode servir como uma base assim, bem como alguns asteroides ou satélites de Júpiter, como Europa e Ganimedes. Mas estas devem ser bases com redoma de isolamento, um ambiente artificial que cria condições de vida mínimas para a equipe de pesquisa ficar por lá.
Em termos de conquista espacial, provavelmente, haverá também um grande interesse em visitar Titã, porque essa lua de Saturno possui materiais valiosos para a exploração mineral. É preciso considerar também que mesmo não existindo ainda a possibilidade de abrigar vida humana em outros planetas, esse fato não impede que alguns deles tenham outras formas de vida, talvez mais simples, como bactérias e microorganismos. Por isso, a recente descoberta de um lago de água líquida em Marte é tão importante para o estudo da vida no Universo (Helio J. Rocha-Pinto, Observatório de Valongo, Universidade do Rio de Janeiro).

CHC, setembro de 2018.

Quero saber se a fumaça de queimadas e outros incêndios vai para o espaço sideral?

Não vai. A fumaça se mistura com a atmosfera (camada de gases que envolve a Terra) e passa a fazer parte dela. O que chamamos poluição é exatamente o excesso de gases produzidos por incêndios ou pelo funcionamento de motores, como os de automóveis. Se esses gases saíssem da Terra, não teríamos poluição do ar, mas infelizmente não é assim que acontece.
Quando vemos a fumaça de um incêndio subir no céu, é efeito do calor, pois os gases quentes tendem a se expandir e subir. Acontece que eles não sobem indefinidamente até chegar ao espaço sideral. Assim que esfriam eles se misturam com a atmosfera e ficam na mesma temperatura dela.
Um dos problemas dos gases poluentes na atmosfera é o aumento da temperatura da Terra, o chamado aquecimento global. Mas essa é uma outra história... (Roberto D. Dias da Costa, Departamento de Astronomia, Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo).

CHC, Março de 2019.

Como nasce uma estrela? Como ela se desenvolve e morre?

A existência de uma estrela, que vive de 100 milhões a 1 trilhão de anos, passa por três fases: nascimento, meia-idade e maturidade. O cosmos é democrático: "Todas elas nascem da mesma forma, pela união de gases", diz o astrônomo  Roberto Boczko, da Universidade de São Paulo.  As partículas de gás soltas no Universo, em geral hidrogênio, se concentram devido as forças gravitacionais que puxam umas contra as outras. Formam uma nuvem de gás que, se tiver uma massa ao redor de 2 x 10²⁹ quilos (2 seguido de 29 zeros), um décimo da matéria do Sol, se transforma em estrela - um corpo celeste que emite luz. Estrelas pequenas, menores que o Sol, vivem mais tempo.
A estrela brilha porque a contração provocada pela força gravitacional faz com que as partículas de gás se comprimam. As do centro da nuvem ficam tão espremidas que o núcleos de seus átomos se fundem. A fusão é uma reação atômica que transforma hidrogênio em hélio, gerando grande quantidade de calor e de luz. Um exemplo de estrelas jovens são as Plêiades, que ficam na Via Láctea e cujas fusões começaram há poucos milhões de anos. Durante a fase de meia-idade, que dura 90% da sua existência, a estrela fica em equilíbrio. Seu tamanho e brilho variam pouco. Como as fusões diminuem, porque parte do hidrogênio converteu-se em hélio, a temperatura diminui e o astro se contrai ligeiramente. O Sol, com 4,5 bilhões de anos, se encontra na meia-idade e está em pequena contração.
Quando a maior parte do hidrogênio se esgota, a estrela entra na maturidade, um período de drásticas transformações. Nessa fase, praticamente todo o hidrogênio do núcleo já se converteu em hélio e quase não há o que "queimar" no seu miolo. Diminui a fusão e começa um período de forte contração. A estrela volta a se aquecer de forma violenta. A quantidade de calor e luz gerada então é muito grande e, com isso, o movimento se inverte: o astro, que vinha se contraindo, passa a se expandir, rapidamente. Seu raio chega a aumentar cinquenta vezes. O caminho produzido no miolo é grande mas, devido à amplitude da estrela, ele se dilui. Por isso a temperatura cai. O astro adquire outra coloração: vira uma gigante vermelha. Um exemplo de gigante vermelha é a estrela Antares, na constelação de escorpião. Assim ficará o Sol daqui a 4,5 bilhões de anos - muito maior do que é hoje, a ponto de engolir todo o sistema solar.
Na maturidade, a falta de hidrogênio - o "combustível" da estrela - torna-se crítica e, apesar da rápida expansão, a fusão diminui continuamente. O astro caminha para a morte. Seu fim depende da sua massa: se for até duas vezes a do Sol, a contração transformará a estrela em anão branca, um pequeno astro moribundo, cem vezes menor que seu tamanho original, cuja gravidade não segura os gases da periferia, que se espalham. Mas se a massa for de duas a três vezes a do Sol, a contratação final será tão violenta que as partículas de gás se transformarão em nêutrons. Quando as estrelas têm massa maior do que três vezes a do Sol, a contração final é mais violenta ainda e o núcleo adensa-se a ponto de formar um buraco negro; a densidade é tão alta que ele não deixa nem a luz escapar. Simultaneamente, os gases da camada mais periférica dessa estrela se transformam em uma supernova - massa de gás que brilha por pouco tempo e desaparece.

SUPER, Setembro de 1995.

Por que os turistas costumam levar choques em lugares de clima muito seco ao tocar em certos objetos? Quem já vive nesses lugares também leva choque ou se acostuma de alguma forma?

O fenômeno é causado principalmente pela eletrização dos materiais por atrito. O corpo humano é eletrizado pela fricção com roupas, tapetes, sofás etc. já um carro, em outro exemplo, é eletrizado pelo atrito com a poeira e outras partículas do ar. Quando um material eletrizado se aproxima de outro ocorre uma rápida transferência de elétrons, já que as cargas tendem a se equilibrar. Se um desses objetos for a mão de uma pessoa, essa corrente, a partir de determinada voltagem, é percebida como um rápido choque. Um choque desses pode alcançar centenas de volts, mas não causa danos à saúde por ter curta duração e baixa intensidade.

Uma das condições para que o fenômeno aconteça é exatamente o clima seco. Nos dias úmidos, as gotículas de água - um condutor relativamente bom - suspensas no ar descarregam lentamente a carga elétrica acumulada nos materiais, inclusive no corpo (o corpo, com muita água em sua composição, só fica carregado se o calçado for excelente isolante). No tempo seco, porém a carga elétrica fica retida e, sem ter para onde ir, é descarregada quando há contato ou proximidade com um objeto condutor, como o corpo humano. A intensidade do choque depende de vários fatores, entre eles os materiais de que são feitas as roupas e calçados. Algumas roupas de materiais sintéticos e alguns tipos de lã ganham ou perdem cargas elétricas com maior facilidade.

Esses choques atingem tanto turistas quanto nativos. O que pode acontecer é que, em razão da grande frequência, os habitantes de certas regiões mais secas adotem, mesmo inconscientemente, hábitos que reduzem a eletrização, como usar certos tipos de tecidos e calçados. Além disso, os nativos podem simplesmente não relatar o fenômeno, em geral de baixa intensidade, ou já estar habituados a ele, por fazer parte do seu dia a dia. No entanto, para confirmar essas hipóteses, seriam necessários estudos específicos (André Massafferri, Coordenação de Física de Partículas Experimental de Altas Energias, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas - CBPF).

Ciência Hoje, Janeiro/Fevereiro de 2014.

Seria possível construir um mecanismo como o dos relógios de corda em grandes proporções para geração de energia elétrica?

A corda (mola) do relógio, assim como a daqueles antigos brinquedos, armazena energia mecânica (energia potencial elástica) para suprir o gasto de energia mecânica necessário para fazer o relógio funcionar. Mas não é nada simples acumular grandes quantidades de energia dessa forma.
Um relógio é um mecanismo sofisticado que dissipa pouca energia e, por isso, é possível manter o aparelho por períodos de tempo -  horas ou mesmo dias - com pouca energia armazenada na corda. Porém é interessante observar que um brinquedo de corda, por sua vez, funciona por apenas alguns segundos ou até, no máximo, minutos, quando então toda a energia armazenada na corda se dissipa. Quem já 'deu corda' em brinquedos grandes percebe que isso exige um trabalho muscular muito maior do que fazer o mesmo com um relógio.
Assim, seria preciso um sistema com grandes dimensões para armazenar energia em quantidade comparável, por exemplo, armazenada em reservatórios convencionais, como pilhas ou baterias - agora imagine o tamanho necessário para suprir a enorme demanda energética de uma cidade, uma indústria ou mesmo uma residência. Um sistema como esse seria bastante inconveniente.
Mais do que isso: mesmo que fosse possível construir um mecanismo de corda capaz de estocar grandes quantidades de energia, seria também necessária uma fonte energética para 'dar corda'. Nesse caso, seria muito mais eficiente se tal fonte fosse usada diretamente para acionar os geradores de energia elétrica.
Finalmente, vale destacar que o reservatório de água de uma usina hidrelétrica é análogo ao 'mecanismo de corda' que guarda energia, embora não na forma de energia potencial elástica, mas na de energia potencial gravitacional, graças ao fato de a água se encontrar elevada em relação aos geradores. (Fernando Lang da Silveira, Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul).

Ciência Hoje, Janeiro/Fevereiro de 2015.

Como funciona o farol de neblina dos carros?

Primeiro, é preciso desfazer o mito de que o farol da neblina funciona por causa da luz amarela. Nem todos os faróis de neblina emitem luz amarela e, atualmente, existem poucos deles com essa cor. O efeito que se tem não é por causa do comprimento de onda da luz amarela -  que supostamente seria menos espalhada pelas partículas da neblina. O farol da neblina ilumina a estrada melhor do que o farol usual por questões de geometria, tanto na colocação no para-choque quanto na confecção da lâmpada.
A neblina geralmente inicia aproximadamente 50 cm acima da superfície da estrada.Os faróis de neblina são confeccionados e montados de modo a que seus feixes luminosos fiquem restritos a essa faixa livre de partículas suspensas no ar. Eles são projetados para que o feixe emitido seja achatado na vertical e alargado na horizontal. Esse alargamento é para cobrir boa parte da estrada.
Para que a luz não ultrapasse os 50 cm livres de partículas da neblina, os faróis são instalados na parte de baixo do para-choque. Então, enquanto a luz emitida pelos faróis normais é espalhada pela neblina, formando um paredão de luz difusa, a luz dos faróis de neblina se propaga normalmente ao longo de vários metros, de modo que o condutor tenha boa visibilidade, e os motoristas em sentido contrário tenham maior precisão na localização do automóvel. É simples assim! (Carlos Alberto dos Santos, Instituto Mercosul de Estudos Avançados, Universidade Federal da Integração Latino-Americana).

Ciência Hoje, Janeiro/Fevereiro de 2015.