domingo, 2 de dezembro de 2012
A velocidade da luz varia quando ela passa de um meio para outro?
Sim. A maior velocidade da luz atingida enquanto ela se
propaga no vácuo: 299 790 quilômetros por segundo. Em qualquer outro meio a
velocidade será menor. No ar, a diferença é pequena, mas a velocidade diminui
bastante quando a luz passa, por exemplo, para a água ou o vidro. Isso acontece
porque a luz interage com a matéria, ou seja, perturba os elétrons que formam
suas moléculas. Essa interação pode ser de vários tipos. Um dos mais comuns é o
efeito fotoelétrico – quando arranca elétrons dos átomos. A luz pode ainda
energizar o elétron e fazer com que ele mude de lugar dentro do átomo.
O “corpo a corpo” da luz com os
átomos diminui a sua velocidade, que varia para cada uma das cores. A luz
amarela, por exemplo, caminha a 299 700 quilômetros por segundo no ar, 224 242
na água e 197 607 no vidro. “Fica mais fácil entender se compararmos o ar com
uma quadra de futebol de salão e o outro meio com a grama que o rodeia”,
explica o físico Claudio Furukawa, da Universidade de São Paulo. “A bola tem
certa velocidade no campo que é liso e provoca menos atrito. Ao passar para a
grama, a bola rola mais devagar”.
Super interessante,
Março 1996.
Um líquido, quando colocado num ambiente sem gravidade, flutua em gotas ou como massa compacta?
Como uma massa compacta, com
formato esférico. Essa é a posição mais cômoda para o líquido, na qual ele se
encontra em equilíbrio, ocupando o menor espaço possível. “O fenômeno é devido
a uma propriedade especifica dos líquidos chamada tensão superficial”. Explica
o físico Frank Missell, da Universidade de São Paulo. Eles se comportam como se
fossem envoltos por uma membrana elástica que lhes permite variar sua forma,
mantendo mínima a superfície externa de separação com o meio em que se
encontram. A tensão superficial depende da força de coesão molecular, ou seja,
a força de coesão moléculas unidas. Enquanto as moléculas internas são sujeitas
a uma força que age em qualquer direção, as externas de separação sofrem uma
ação de repuxo para o interior e formam uma camada que tende a se contrair,
envolvendo o liquido e impedindo que as moléculas mais internas se dispersem.
Super Interessante, Julho 1991.
Porque a cor do fogo varia de um material para outro? A temperatura também é diferente?
A
cor depende basicamente do elemento químico em maior abundância no material que
está sendo queimado. A mais comum, vista em incêndios e em simples velas, é a
chama amarelada, resultado da combustão do sódio que emite luz amarela quando
aquecido a altas temperaturas. “Vemos com mais frequência esse tipo de labareda
porque o sódio é o elemento químico mais comum nas atividades humanas”, explica
o químico Vanin, da Universidade de São Paulo. Muitas vezes a base da chama é
azul por causa da falta de oxigênio nessa região, que induz a formação de
monóxido de carbono. Quando, durante a combustão, são liberados átomos de cobre
ou bário, como em incêndios de fiação elétrica a cor da chama fica esverdeada.
Nas
queimaduras é comum encontra labaredas de cor violeta, resultado do potássio
liberado pela madeira das arvores. Outro tipo de fogo, que dificilmente é
produzido pela queima de matérias, mas geralmente aparece nos fogos de
artifício, é o vermelho vivo, produto da combustão de cálcio. Algumas vezes a
chama pode ser também invisível, como a produzida pelo metanol, um álcool
bastante puro que não apresenta nenhum dos quatros elementos químicos citados.
Na fórmula Indy, que usa esse combustível são comuns acidentes nos quais os
pilotos se queimam sem que o fogo seja visto.
A temperatura depende da constituição química e
da quantidade de material que esta sendo queimado, mas não tem relação com a
cor. Por exemplo, nas substancias formadas por hidrocarbonetos (carbono e
hidrogênio), quanto maior a cadeia de átomos mais quente será a labareda. A
chama de uma vela, por exemplo, tem 800 graus e a de um fogão 1 200. A queima
do metanol é bem mais fria. Geralmente fica entre 400 e 500 graus. “Existem
ainda chamas produzidas pela queima da mistura de substancias químicas, como
tetracloreto de carbono e éter de petróleo, que atingem apenas 50 graus e podem
ser acesas na palma da mão”, diz Vanin.
Super interessante,
Março 1996
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