Em que situações as altas temperaturas podem provocar danos à saúde das pessoas?

 A condição mais perigosa para o bem-estar térmico de uma pessoa é um ambiente muito quente e muito úmido. Isso porque a umidade dificulta a evaporação de água, que é a principal forma que o corpo humano tem para evitar o aquecimento. À medida que o corpo vai ficando sobrecarregado com calor, a hipertermia se instala e vai se agravando.
Qualquer atividade física nessas condições representa um fardo adicional para os mecanismos corporais de controle da temperatura, já que os músculos ativos podem produzir quantidades muito grandes de calor. Dentro do termo “atividade física” estão a prática de esportes – especialmente os de maior duração, como corrida, jogos de equipe, ciclismo – e atividades de trabalho, como construção civil, cozinhas e lavanderias industriais.
Fatores adicionais podem ameaçar ainda mais o controle térmico e resultar em hipertermia. Primeiro, quando o indivíduo está exposto ao sol, há um ganho adicional de calor pela radiação solar. Segundo, ambientes com pouca ou nenhuma circulação de ar também prejudicam a evaporação de suor e o resfriamento. Terceiro, roupas que dificultam ou impedem a perda de calor corporal também podem ser um agravante. Há que se considerar que, em diversos casos, a vestimenta de trabalho deve obedecer a requisitos de segurança e proteção do trabalhador, higiene do local de trabalho, entre outras, mas ao mesmo tempo pode ser inadequada do ponto de vista térmico, aumentando o risco de episódios de estresse térmico ou exaustão por calor. E finalmente, em climas quentes, espaços de grande aglomeração de pessoas podem ficar ainda mais aquecidos. Associados à baixa circulação de ar e à ingestão insuficiente de líquidos pelas pessoas, esses locais podem se tornar um estopim para episódios frequentes de estresse térmico e hipertermia (Maria Montserrat Diaz Pedrosa, Departamento de Ciências Fisiológicas, Universidade Estadual de Maringá).

Ciência Hoje (405), dezembro de 2023.

Quais os efeitos do calor extremo no corpo humano?

 O corpo humano usa diversas estratégias para manter sua temperatura em torno de 36,5 ºC. Quase sempre ela oscila menos de 1 ºC ao longo de 24 horas. Essas estratégias compõem o sistema termorregulador, que trabalha para evitar tanto o resfriamento corporal quanto o seu aquecimento, e procura manter um estado de conforto térmico.
Extremos de temperatura exigem ações potentes do sistema termorregulador. Temperaturas ambientais altas – ou atividade corporal em ambientes relativamente quentes – acionam um poderoso mecanismo de resfriamento: a evaporação de água. É uma experiência comum a sensação de suar nessas situações. O suor é uma secreção de glândulas da pele composto por água e sais (especialmente cloreto de sódio), que se evapora em contato com o ar, dissipando o calor excessivo. Na verdade, a sudorese (produção de suor) é a única forma eficiente de resfriamento em ambientes com temperatura próxima ou superior à temperatura corporal, ou capaz de eliminar o calor produzido pela atividade muscular. Para sustentar a produção de suor, os vasos sanguíneos da pele se dilatam, produzindo outra experiência comum, a de estar com a pele quente e avermelhada.
O excesso de calor e as respostas termorreguladoras para o resfriamento corporal podem causar estresse térmico: sensação de desconforto, câimbras, inchaço nos membros inferiores e desmaios. Mas esses efeitos podem ser facilmente revertidos com hidratação adequada e mudança para um local mais fresco: Os problemas se tornam progressivamente mais graves à medida que a desidratação por causa do suor e a falha no resfriamento do corpo não impedem mais o aumento da temperatura corporal (hipertermia), resultando em exaustão térmica e choque térmico por calor. Eles causam confusão mental, dor de cabeça, tontura, náusea, aceleração do coração, queda da pressão arterial e vômitos. E quando a temperatura corporal atinge 40 ºC ou mais, a pessoa pode ter convulsões, trombose, hemorragia e lesões nos rins, fígado e cérebro. Mesmo com intervenções rápidas e adequadas para o resfriamento, como bolsas de água fria, essas lesões podem levar a problemas mais sérios e, mesmo, causar a morte, até vários dias depois do episódio de hipertermia (Maria Montserrat Diaz Pedrosa, Departamento de Ciências Fisiológicas, Universidade Estadual de Maringá).

Ciência Hoje (405), dezembro de 2023.

Por que o calendário de Marte é diferente do da Terra?

 O calendário terrestre não usa a melhor forma de estabelecer um possível início do ano de forma inequívoca e mensurável. Normalmente, nossos calendários foram definidos de forma arbitrária para homenagear reis, imperadores ou divindades. 

Para os astrônomos, uma forma mais adequada de estabelecer um calendário é utilizar equinócios ou solstícios, em particular (também arbitrariamente) o equinócio de março, chamado de equinócio vernal (algo como “relacionado à primavera”, visto que é o início daquela estação no Hemisfério Norte). A opção dos cientistas por essa contagem tem relação direta com o fato de o eixo de rotação terrestre ser inclinado em um ângulo de aproximadamente 23 graus em relação ao seu plano de translação em torno do Sol, e por isso temos as estações do ano. 

Em relação à Terra, Marte está mais longe do Sol e leva cerca de 687 dias terrestres para orbitar a estrela central do nosso sistema solar. Um dia marciano tem 24 horas, 39 minutos e 35 segundos, um pouco mais longo do que o dia terrestre, e tem um nome particular: um sol. Assim, temos aproximadamente 668 sóis em um ano marciano. Ou seja, um ano marciano é quase o dobro do terrestre.

Marte também tem um eixo inclinado em relação ao seu plano de órbita, com valor próximo de 25 graus. Sua órbita é um pouco mais alongada do que a da Terra, e como consequência disso, as estações do ano apresentam efeitos mais intensos e têm durações diferentes no planeta vermelho, com duração de 194 sóis para a primavera, 178 sóis para o verão, 142 para o outono e 154 para o inverno.

Os cientistas definiram, também arbitrariamente, o ano 1 marciano como aquele que apresentou uma enorme tempestade de poeira que cobriu todo o planeta em 1956 (no calendário terrestre). Naquela época o equinócio vernal de Marte ocorreu em 11 de abril de 1955, e este ficou sendo o início do primeiro dia do ano 1 do planeta marciano. E, para evitar problemas como o do calendário terrestre, que não tem ano 0, definiu-se que o ano 0 do planeta vermelho teria se iniciado no equinócio vernal anterior, em 24 de maio de 1953.

Desta forma, o ano 38 em Marte começou em 12 de novembro de 2024, por volta de 16:00 (horário de Greenwich), segundo o calendário terrestre. Assim, ainda dá tempo de desejar “Feliz Ano Novo” aos robôs que habitam o planeta vermelho! (Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas Universidade de São Paulo).

Ciência Hoje, dezembro de 2024.

Pessoas surdas percebem sons?

 A surdez pode ser classificada como leve, moderada, severa ou profunda. Isso faz toda diferença em como as pessoas surdas percebem, ou não, algumas frequências do som.

O som é composto por um conjunto de frequências, que são altas, médias e baixas. Pessoas com surdez leve ou moderada conseguem perceber as frequências mais baixas, por exemplo. Geralmente, usam um aparelho auditivo, que funciona como um amplificador, aumentando o som.

Já pessoas com surdez severa ou profunda têm maior dificuldade em perceber o som e sua variação de frequências. É como fosse uma vibração, parecida ao efeito da batida das baterias das escolas de samba. Nesses casos, os médicos podem optar pelo uso de um implante para estimular diretamente o nervo auditivo, que é o responsável por enviar ao cérebro os sinais sonoros do ambiente (Priscilla Oliveira Silva Bomfim, Núcleo de Pesquisa, Ensino, Divulgação e Extensão em Neurociências, Universidade Federal Fluminense).

CHC, JAN/FEV 2024.

Clima e tempo, sabe a diferença?

 Clima e tempo -  anote aí! _ não são sinônimos. Para compreender bem as mudanças climáticas, é importante saber diferenciá-los. O tempo se refere ao estado momentâneo e atual das condições meteorológicas. Assim, quando se diz, por exemplo, que hoje está frio e chuvoso em uma determinada cidade, estamos nos referindo ao tempo. Já o clima se refere aos padrões de variação das condições meteorológicas ao longo dos anos. Por esta razão, mesmo que as mudanças climáticas atuais estejam relacionadas ao aquecimento global, é possível que ainda ocorram dias muitos frios no inverno. Afinal, as mudanças climáticas dizem respeito às tendências gerais (globais e duradouras) e não aos eventos locais e momentâneos (Vinícius São Pedro, Centro de Ciências da Natureza, Universidade Federal de São Carlos).

CHC, JANEIRO/FEVEREIRO 2024.

Como funciona a bala que explode na boca?

 De laranja, morango, chocolate... Humm! As balas são tão  gostosas... Mas, como qualquer guloseima, as balas são para nos deliciar uma vez ou outra. O excesso, a gente sabe, pode provocar cáries ou causar obesidade. Mas será que existe ciência nas balas? Pode apostar que sim! Agora, por exemplo, você vai saber sobre o tipo que explode na boca.

Bala gostosa e explosiva, alguém aí conhece? Pois vale a pena juntar umas moedinhas para experimentar. Elas não causam qualquer dano à saúde e, na verdade, parecem mais um granulado do que uma bala. O segredo da sua fórmula são cristais de açúcar que guardam bolhas de gás carbônico sob alta pressão.

Mas a bala explosiva contém, ainda, outros ingredientes. Ela é produzida a partir da combinação de alguns açucares, como sacarose e lactose ou sacarose e xarope de milho. Sua fórmula ainda leva amido, gelatina ou goma -  como ágar, alginato, pectina - ingredientes que ajudam a aumentar a quantidade de gás carbônico aprisionado, além de acidulantes, flavorizantes e corantes. Quanto nome esquisito!

Bom, mas o importante é que, na fábrica, tudo isso é misturado e aquecido sob alta pressão, até que os açúcares passem do estado sólido ao estado líquido. Neste ponto, é que o gás carbônico é adicionado à mistura. Depois, o líquido esfria, ainda sob alta pressão, para deixar as bolhas de gás carbônico aprisionadas no interior do grande torrão de açúcar que se formou.

Quando a pressão é liberada, o tal torrão de açúcar se parte em pedaços bem pequenos, como um granulado. As bolhas de gás carbônico continuam no interior dessas minibalas, que são vendidas em pacotinhos

Abra um pacotinho desses e deixe o doce entrar em contato com a umidade de sua boca. O açúcar vai se dissolver e... Ploft! Ploft! Ploft! Você vai sentir o estouro das bolhas. O mesmo efeito pode ser conseguido se a bala for mastigada.

A fórmula dos cristais de açúcar explosivos já pode ser encontrada em outros doces, como chicletes e chocolates. Quando puder provar um docinho, experimente uma dessas delícias explosivas! (Joab Trajano Silva, Instituto de Química, UFRJ).

CHC, Outubro de 2009.

É verdade que um fio de teia de aranha requer 85g de massa para se romper e que antes disso ele estica até 20%? Que espessura deve ter o fio para o emprego dessa massa?

 A teia de aranha, assim como as fibras nanoscópicas de carbono (nanotubos de carbono), é o material de maior resistência mecânica que se conhece. O diâmetro típico do fio da teia de aranha é de alguns décimos de milésimos de milímetro. A propriedade física que caracteriza a resistência mecânica de um material é a tensão de ruptura, definida como a razão entre a força aplicada ao material para seu rompimento e a  área de sua seção transversal. Algumas aranhas com massa da ordem de 10g são capazes de ficar suspensas por um único fio. Avaliando-se a tensão mecânica desse exemplo, obtém-se um valor superior à tensão de ruptura típica do aço, o que significa que, se fosse feito dessa liga, o fio de teia não suportaria o peso da aranha. O fio da teia da aranha é de tal modo resistente, que pode sustentar o peso do animal em uma extensão de 70Km, o que é impossível para um fio de aço nas mesmas condições. O material de que é feito o fio da teia de aranha - a seda - contém principalmente uma proteína que, dentro da glândula, possui massa molecular de 30 mil u.m.a (unidade de massa atômica). Fora da glândula, em contato com o ar, ela se polimeriza para dar origem à fibroína, cuja massa molecular é de 300 mil u.m.a. O fio da teia de aranha é uma fibra polimérica com grande capacidade de estiramento, muito superior a outras fibras conhecidas, como, por exemplo, o náilon. Enquanto um fio de teia de aranha pode ser esticado em até 40% de seu comprimento sem se romper, o náilon suporta apenas 20% de estiramento. Há hoje grande interesse na aplicação tecnológica da teia de aranha na indústria têxtil e em biotecnologia, devido às suas singulares características de leveza, alta resistência mecânica e biocompatibilidade (Luiz Orlando Ladeira, Departamento de Física, Universidade Federal de Minas Gerais).