O aparelho de microondas é eficaz para a esterilização de alimentos? E os processos com raios gama ou ultravioleta?

O aparelho de microondas não é eficaz para esterilizar alimentos. Esse equipamento apenas os aquece. A esterilização é a redução de microorganismos a níveis baixíssimos, o que deve ser feito por empresas especializadas, pois é necessário um controle rigoroso da temperatura e da pressão. A esterilização precisa ser conduzida com bastante rigor, pois, se malfeita, pode causar problemas a saúde. Uma seringa mal esterilizada, por exemplo, pode levar á morte.

É preciso diferenciar esterilização de diminuição de micro-organismos com o objetivo de preservar alimentos por mais tempo. A esterilização é um passo além de simplesmente cozinhar ou diminuir a carga microbiana: é garantir que a possibilidade de o micro-organismo sobreviver seja muito baixa. Na verdade, a maior parte dos alimentos que comemos não é esterilizada, mas apenas submetida a mecanismos para reduzir a qualidade de microorganismos e frear sua reprodução, como a preservação em geladeira, a secagem e a salga.

A radiação gama pode ser utilizada para esterilizar alimentos, mas ainda não é empregada comercialmente no país. Em geral, essa tecnologia é mais usada para reduzir os microorganismos, e aumentar o tempo de vida dos alimentos nas prateleiras dos mercados. O caso mais usual é a irradiação de temperos.

Os raios ultravioletas também podem ser usados para conter a proliferação de microorganismos, mas sua penetração é limitada, não vai além da superfície onde incidem. Esse processo também não é utilizado comercialmente no Brasil para esterilizar alimentos.

Susy Sabato. Centro de Tecnologia da radiação, Instituto de pesquisas energéticas e nucleares, comissão nacional de energia nuclear (SP).

Revista Ciência Hoje, outubro de 2009.

Como se constrói uma câmara escura (caixa ou local onde a única entrada de luz é um pequeno buraco)? Qual deve ser o tamanho do furo que inverte a imagem nesse tipo de câmera? Como ocorre a inversão?

Pode-se montar um câmara escura com uma caixa de sapato, com um furo em um dos lados. Depois retira-se parte do lado oposto da caixa e coloca-se papel manteiga. Para ver a imagem invertida é preciso que a caixa esteja em um lugar escuro (ou que o observador use um pano preto sobre a cabeça). “Quando um objeto bem iluminado é colocado na frente da câmara, sua imagem é projetada invertida no fundo da caixa”, conta o físico Mikiya Muramatsu, da Universidade de São Paulo. Um feixe de luz é formado por pequenos raios. O topo do objeto iluminado emite vários desses raios, mas apenas um deles, que sai do objeto inclinado com determinado ângulo, consegue passar pelo buraco. Os outros são barrados pela parede da câmara. Como a luz anda em linha reta, e não faz curva (a não ser em condições muito especiais), um raio que sai inclinado do topo da vela ira atingir a parte de baixo da caixa. Com isso, a imagem que se forma é invertida. O furo deve ter cerca de meio milímetro. Se for maior, deixa que mais de um raio correspondente a cada ponto do objeto atinja a parede e a imagem fica borrada. Se o orifício for muito pequeno, os raios vão sofre um desvio ao esbarrar na sua borda, diminuindo o contraste.

Super Interessante, Novembro de 1994.

Por que um avião leva o mesmo tempo para contornar a Terra no sentido leste-oeste e oeste-leste, independente do movimento do movimento de rotação da Terra?

Porque, para ele, é como se esse movimento não existisse. Tudo o que está na Terra ou logo acima dela, inclusive o ar, gira com a mesma velocidade de rotação. Caso fosse possível o avião subir verticalmente e permanecer suspenso no ar, ele manteria, por inércia, uma velocidade igual à de rotação – isto é, ficaria no mesmo lugar. Quando são acionadas as turbinas, o avião recebe uma força que faz com que ele adquira uma determinada velocidade, responsável pelo seu deslocamento, independente do movimento de rotação.

Super Interessante, Abril de 1991.

Qual a diferença entre o sistema NTSC usado pelos televisores americanos e o PAL-M usado no Brasil?

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A diferença está na forma de transmitir cores. A imagem filmada por uma câmera é composto de várias linhas (no caso da televisão brasileira, 525), que são depois transformadas em ondas eletromagnéticas e enviadas para as casas. Essas ondas que não são coloridas (nem podem ser vistas) "carregam" as informações sobre as cores que deverão aparecer na tela da TV. Pelo sistema NTSC (abreviação para National Television System Committee), a cor que a onda carrega é exatamente a que aparece na TV. Mas como as ondas esbarram em prédios e montanhas, muitas vezes sofrem distorções. "O que era uma cor vermelha pode aparecer alaranjada na tela", diz o engenheiro eletrônico Edson Pacheco, da Philips do Brasil. Por isso, é preciso que haja no aparelho um botão de ajuste para corrigir erros.

No caso do sistema PAL-M (abreviação para Phase Alternation Line, com o M indicando que a freqüência é de 60Hz), usa-se um artifício para corrigir as distorções ainda durante a transmissão. As ondas não carregam as mesmas cores que serão projetadas na tela. Se o objetivo for um boneco vermelho, as ondas correspondentes á primeira linha da imagem carregarão informações sobre o vermelho. Mas as ondas correspondentes á segunda linha terão informações sobre o verde, que é a cor oposta (complementar) ao vermelho. A próxima linha será vermelha, a outra verde, sucessivamente. Quando a onda correspondente à primeira linha sofrer um erro, a da segunda linha também sofrerá. Só que, como as cores que elas carregam são opostas, os erros também serão opostos e eliminarão um ao outro. Ao chegar à televisão, o aparelho automaticamente converte os sinais em cores normais.

Revista Super interessante, fevereiro de 1996.

Como se formou o Universo?

Deixando de lado o criacionismo e todas as narrativas religiosas sobre a criação do universo, a teoria mais aceita é a do Big Bang. Há cerca de 14 bilhões de anos, toda a matéria e energia do universo estavam concentradas num único ponto extremamente pequeno, quente e denso. “Aliás, dizer que era um ponto pode dar a impressão errada de que havia alguma coisa em volta, quando na verdade o ‘ponto’ era tudo o que existia ”, afirma o cosmólogo Mário Novello, pesquisador do CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas).

Aparentemente, flutuações minúsculas dentro dessa região espalharam seu conteúdo por todas as direções com violência inimaginável – é o que se costuma chamar de Big Bang, a “explosão” que, de acordo com a maior parte dos físicos, gerou a matéria, a energia, o tempo e o espaço. Não haveria sentido falar em “antes” do Big Bang. A primeira expansão teria sido a mais violenta – o que os cientistas chamam de “universo inflacionário” – uma bolha que cresceu rapidamente, definindo as “fronteiras” daquilo que existe. “Não haveria sequer sentido em falar do que está fora dessa bolha – seria o inobservável, o além”, diz Novello.

Pouco a pouco, depois da primeira inflação, o conteúdo absurdamente energético da expansão começou a formar os primeiros núcleos atômicos leves, de elementos como o hidrogênio e o hélio. O primeiro bilhão de anos do universo presenciou o surgimento das galáxias. Com as primeiras supernovas, a formação de elementos atômicos mais pesados – como carbono e ferro – plantou as sementes para o surgimento do Sistema Solar e da vida aqui na Terra.

Há quem aponte problemas nessa visão aparentemente simples da criação. Se o Big Bang foi realmente o início de tudo, uma região com temperatura infinita e densidade infinita, então as leis da física não se aplicariam a ele – o que é uma inconsistência, porque elas deveriam valer para qualquer momento do universo. É por isso que pesquisadores como Novello sugerem que o Big Bang seja parte de um ciclo, e não o real começo de tudo – mas as duas hipóteses, obviamente, ainda precisam ser provadas.

Super, setembro de 2003.

Por que os planetas são redondos?

Pode parecer estranho, mas uma das razões para que planetas sejam globos é a mesma que explica por que bolhas de sabão são redondas: um conceito conhecido como “energia mínima”. A esfera é a mais estável de todas as formas geométricas encontradas na natureza e, por isso, as partículas necessitam da menor quantidade de energia para chegar a esse formato.

Mas o que torna a esfera tão estável? “Ela é a única figura onde todos os pontos da superfície estão à mesma distância do núcleo”, diz o astrônomo Ronaldo Mourão, do Museu de Astronomia do Rio de Janeiro. Para os planetas, isso é imprescindível. Como são corpos com uma quantidade enorme de massa, eles têm um campo gravitacional fortíssimo, que suga tudo para o seu centro. Assim, o formato esférico é a única maneira de garantir que o que está na superfície não seja sugado para o centro do planeta pela força da gravidade.

Os planetas, no entanto, não são esferas perfeitas. A distorção no formato original acontece por causa do movimento de rotação, que os achata um pouco perto dos pólos.

Revista Superinteressante.

Por que assoprar esfria a sopa?

Porque o sopro empurra para longe o ar quente e úmido que paira sobre a superfície da sopa e o substitui por gases mais frios e secos. Isso facilita o escape do calor do prato. O fenômeno é o mesmo em sopas, molhos ou mesmo uma xícara de chá. “Para o físico, a sopa se comporta como a água – o que simplifica o problema”, afirma o autor francês Hervé This no livro Um Cientista na Cozinha (Editora Ática). Quando aquecidas, as moléculas de água se movimentam muito rápido. Com tanta energia, algumas conseguem romper a tensão superficial do líquido e escapam na forma de vapor. O ar logo acima da superfície também está aquecido, com as moléculas de nitrogênio, oxigênio e outros gases movendo-se em um ziguezague frenético. O vapor que emana da sopa encontra esse “fogo cruzado” e o choque com outras moléculas devolve grande parte dele para o líquido. Após várias colisões, a temperatura da superfície se equilibra com a do ar logo acima dela.

Com o sopro, o vapor não encara essa resistência e é mandado para longe antes que possa voltar à sopa. Como as moléculas que se tornam vapor são jas mais carregadas de energia, sobram no líquido aquelas menos energizadas – em outras palavras, mais frias.

Revista Superinteressante.