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.
A particularidade deste blog está em apresentar as perguntas - sobre assuntos que envolvam conteúdos de física, dos leitores (e/ou colaboradores) de revistas de divulgação científica - em conjunto com a resposta. O objetivo é “transformar” a pergunta e a respectiva resposta em um texto didático e dinâmico para o ensino de física. (http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num1/v12a02.pdf)
domingo, 26 de julho de 2020
domingo, 28 de junho 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.
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.
quarta-feira, 27 de maio de 2020
... 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.
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.
quinta-feira, 23 de abril de 2020
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.
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.
quarta-feira, 1 de abril de 2020
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.
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.
quarta-feira, 4 de março de 2020
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).
quinta-feira, 20 de fevereiro de 2020
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.
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.
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