Como os ímãs funcionam? De que são feitos? Por que atraem o ferro?

O melhor modo para se entender como um ímã funciona é fazer a seguinte experiência:

·         Primeiro, enrola-se um pedaço de feio de cobre (esmaltado) ao redor de um prego grande, dando várias voltas.

·         Depois, raspa-se com uma palhinha de aço as pontas do fio de cobre e conecta-se cada ponta a um dos polos de uma pilha.

·         Por fim, aproxima-se o conjunto de um clipe.

Sabe-se que o fio de cobre, desligado da pilha, não atrai o clipe. Mas, ao ligá-lo na bateria, ele passa a funcionar como um ímã ou eletroímã. A diferença está no movimento de pequenas partículas atômicas conhecidas como elétrons. Quando o fio é ligado à pilha, o movimento desses elétrons passa a ser ordenado do polo negativo ao positivo da bateria. Esse movimento é chamado de corrente elétrica – a mesma corrente que faz a lâmpada acender e os eletrodomésticos funcionarem. Cada espira (volta do fio de cobre ao redor do prego) percorrida pela corrente elétrica funciona como um pequeno ímã. Ao se dar várias voltas no prego, somam-se os efeitos destes ímãs. No ímã, esta corrente elétrica acontece, de forma natural, no plano atômico, como se fossem as pequenas espiras da nossa experiência. Podemos, então, imaginar um ímã como sendo feito de pequenos ímãs ordenados. Assim, magnetizas um objeto pode ser entendido como um ordenamento destes pequenos ímãs. Apenas algumas substâncias, como o ferro, cobalto, níquel e suas ligas, como o aço, têm a propriedade de se magnetizar. Quando aproximamos um ímã de um pedaço de ferro desmagnetizado, os pequenos ímãs do ferro se alinharão, tornando-o um ímã também. Portanto, ocorre a magnetização e a consequente atração.

Sadao Mori

Físico e apresentador do programa O Professor, da TV Cultura

Galileu, Novembro de 1999.

Da Terra, vemos a Lua muito clara. E da Lua, também é possível ver nosso planeta com muita iluminação? Por quê?

Sim, da Lua também é possível ver a Terra bastante iluminada, como comprovaram os astronautas americanos que estiveram lá. Isso acontece porque tanto o planeta como o satélite refletem a luz solar. Do ponto de vista terrestre, a Lua é, depois do Sol, o astro que apresenta o maior brilho aparente. Da superfície lunar, a Terra pode ser vista ainda mais brilhante, com um diâmetro aparente e um poder de reflexão cerca de quatro vezes maior que o da Lua. Assim, pode-se afirmar que um observador, à luz da “Terra cheia” – totalmente iluminada -, consegue ler uma revista, como a Galileu, por exemplo, sem qualquer problema de iluminação.

Marilena Ordonhes Mollaco

Astrônoma da Rede de Astronomia Observacional

 Galileu, Novembro de 1999.

Por que a água oxigenada, em contato com feridas, forma uma espécie de espuma ou bolhas?

A água oxigenada (H₂O₂) é um agente altamente tóxico e, por isso, é empregado em desinfecções, combatendo os micro-organismos. Nossas células produzem uma enzima (chamada catalase), que tem como propriedade quebrar a água oxigenada em água e oxigênio (a reação catalisada por essa enzima é: 2H₂O₂ à 2H₂O + O₂). Assim, ao colocarmos água oxigenada em uma ferida, a catalase do tecido ferido imediatamente quebra essa substância e o oxigênio produzido é liberado na forma gasosa, o que é observado como bolhas e espuma.

Carlos Frederico Martins Menck

Departamento de Microbiologia, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo

 Ciência Hoje, Abril de 2008

A Terra irá passar por outra Era Glacial? Quais seriam as principais consequências desse fenômeno?

Tudo indica que sim. Os pesquisadores especulam que a Era Glacial mais recente – que inclui os últimos 1,5 milhão de anos, quando os continentes do hemisfério norte foram parcialmente cobertos por geleiras – pode ainda não ter terminado. A população terrestre, então, estaria vivendo num intervalo interglacial iniciado há cerca de 10 mil anos. Nas eras conhecidas como interglaciais, as geleiras continentais diminuem drasticamente de tamanho e podem até desaparecer. O mecanismo que controla a ocorrência de Eras Glaciais ainda é controvertido. Para entendê-lo, uma das explicações mais aceitas é a chamadas Teoria Astronômica, segundo a qual a Terra atravessa vários ciclos de resfriamento climático, causados por alterações periódicas em seus movimentos e sua órbita. Assim, nos próximos 23 mil anos, o clima do planeta se resfriaria, o que levaria ao estabelecimento de novas condições glaciais.

No entanto, os efeitos do atual aquecimento da terra, provocado pelo aumento do dióxido de carbono (CO₂) na atmosfera, podem interpor um período “superinterglacial”, com temperaturas médias globais bem maiores àquelas registradas ao longo do último milhão de anos. Assim, o início do suposto resfriamento terrestre, que levaria à próxima Era Glacial, seria adiado por alguns milhares de anos. Segundo os estudos do pesquisador Robert P. Sharp, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, durante uma nova Era Glacial o atual nível do mar, devido ao crescimento das geleiras, poderia baixar até 100 m, e as áreas de superfície aumentariam 30%. Os maiores portos do mundo ficariam secos. Outros seriam construídos acompanhando o rebaixamento do nível do mar. À medida que o gelo avançasse, nenhum lugar na face da Terra seria poupado. Em regiões áridas e semiáridas, como áreas da África e do Nordeste do Brasil, por exemplo, haveria um novo regime de chuvas, e as secas deixariam de existir. Populações do hemisfério norte se deslocariam para regiões tropicais, mais habitáveis.

Mais ao norte do planeta, mesmo em locais não tomados pelo gelo, a vida humana se tornaria muito difícil. No solo congelado, por exemplo, seria difícil captar água. O impacto de uma nova glaciação não seria de todo negativo. Áreas hoje inabitáveis dariam ótimos lugares para se viver. Quando as geleiras retrocedessem, os ambientalistas teriam extensas regiões, “novinhas em folha”, para preservar.

Paulo Roberto dos Santos

Professor do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo

Revista Galileu, Novembro de 1999.

Como é e como funciona um scanner?

Scanner é um equipamento para transformar uma imagem em dígitos, “traduzindo-a” para a linguagem de computador. “Ele é formado por minúsculos sensores fotoelétricos, geralmente distribuídos de forma linear, que varrem (percorrem) todos os pontos da imagem”, diz o engenheiro eletrônico Roberto de Alencar Lotufo, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), em São Paulo. Cada linha da imagem é percorrida por um feixe de luz. Ao mesmo tempo, os sensores varrem esse espaço e armazenam a quantidade de luz refletida por cada um dos pontos da linha.

A princípio, essas informações são convertidas em cargas elétricas que depois, ainda no scanner, são transformadas em valores numéricos. O computador decodifica esses números, armazena e pode transformá-los novamente em imagem.

Existem scanners que funcionam apenas em preto e branco e outros que reproduzem cores. No primeiro caso, os sensores passam apenas uma vez por cada ponto da imagem. Os aparelhos de faz possuem um scanner desse tipo para captar o documento. Para capturar as cores, é preciso varrer a imagem três vezes: uma registra o verde, outra o vermelho e outra o azul.

Existem scanners que produzem imagens com maior ou menor definição. Isso é determinado pelo número de pontos por polegada que os sensores fotoelétricos podem ler. Os mais usados atualmente tem uma capacidade de 300 dpi (pontos por polegada), mas existem scanners usados pela indústria gráfica e cinematográfica que possuem uma resolução de ordem de dezenas de milhares de dpi.

 Super, Dezembro de 1995.

Como funcionam os sensores que registram excesso de velocidade?

Sob o asfalto é instalada uma bobina formada por um cabo em espiral que gera um campo elétrico. “Quando uma massa de metal, como o carro, passa sobre ela, provoca mudança no campo”, explica o engenheiro eletrônico Francisco Baltazar Neto, da Foto sensores, empresa do Ceará que produz o equipamento. As bobinas estão ligadas a uma placa eletrônica que calcula a velocidade e, se ela for superior à permitida, aciona uma máquina fotográfica. As imagens são enviadas aos departamentos de trânsito que emitem a multa. Há uma bobina que, em vez da velocidade, registra a imagem do veículo ao passar pelo sinal vermelho. Em alguns cruzamentos de cidades brasileiras foi instalado outro sensor: se o carro parar sobre a faixa de pedestre por 8 segundos, é fotografado.

Super, Novembro de 1996.

Quem corre na chuva se molha mais do que quem fica parado?

Em geral, sim. “Quando um indivíduo está parado, no caso de uma chuva sem vento, as gotas caem perpendicularmente sobre ele, em linha reta”, explica o físico Cláudio Furukawa, da Universidade de São Paulo. Portanto, ela molha apenas a cabeça e os ombros. Se a pessoa correr, seu deslocamento fará com que a chuva, apesar de continuar caindo verticalmente, incida sobre si de forma inclinada. Assim a área atingida pela água será muito maior: peito, pernas, braços e rosto. Fica-se ensopado mais rápido. “No entanto, se ficarmos parados na chuva por muito tempo, a ação da gravidade fará a água escorrer pelo corpo de cima para baixo e ficaremos totalmente molhados”, diz Furukawa. Nesse caso, vale mais a pena correr porque, como a chuva vai atingir apenas as partes da frente do corpo, as costas ficam mais enxutas.

 Super, Março de 1997.