Raio, Relâmpago e Trovão

As causas da eletrização das nuvens

   De acordo com a teoria mais aceita, ela se eletriza a partir das colisões de partículas de gelo acumuladas em seu interior. Outra causa, que não exclui a primeira, estaria em efeitos resultantes da diferença de condutividade elétrica do gelo devido a diferenças de temperatura no interior da nuvem. Durante as colisões, as partículas de gelo perdem elétrons e transformam-se em íons. Isso torna a nuvem eletricamente carregada.

   As partículas têm tamanho variado e, segundo medidas feitas por sondas meteorológicas, as menores e mais leves ficam com carga positiva e as maiores e mais pesadas (partículas de gelo denominadas granizo) com carga negativa. Alguns fatores como os ventos, a temperatura e força da gravidade fazem com que cargas de mesmo sinal se concentrem em regiões específicas da nuvem. Geralmente a parte inferior, a base da nuvem, e a parte superior ou topo da nuvem, são os locais de maior acúmulo de carga, de sinais contrários, funcionando assim como armaduras de um capacitor.

Fonte: https://www.dicasecuriosidades.net/2017/09/por-que-as-tempestades-ocorrem-mais-tarde-no-dia.html

A indução de cargas e a quebra da rigidez dielétrica

    As cargas distribuídas na base e no topo das nuvens produzem um campo elétrico interno, denominado campo elétrico intra-nuvem. Enquanto os choques das partículas dentro da nuvem se intensificam, a quantidade de carga em sua superfície aumenta e, conseqüentemente, o campo elétrico criado por essas cargas também se eleva. Genericamente, o valor de campo elétrico que provoca ionização em um meio é denominado rigidez dielétrica desse meio. No ar, a rigidez dielétrica varia com as condições da atmosfera.

    Quando o campo elétrico ultrapassa esse valor limite, diz-se que houve uma quebra da rigidez dielétrica do meio. Isso transforma o isolante em condutor. Como conseqüência, os íons negativos e os elétrons livres do ar são fortemente atraídos pelas cargas positivas presentes nas nuvens ou induzidas no solo, formando um caminho chamado de canal condutor. Assim sendo, o movimento de cargas negativas no canal condutor pode ocorrer tanto intra-nuvem como entre nuvens ou entre nuvem e solo. Em cerca de 90% dos casos as descargas elétricas se originam na base da nuvem, quase sempre eletrizada negativamente. Portanto, em geral, é uma carga negativa que inicia o processo de descarga elétrica atmosférica.

O movimento da Carga Líder

   A primeira carga a se movimentar, na maioria das vezes vinda da base de uma nuvem, é a Carga Líder ou Líder Escalonado. É chamada assim porque desce em etapas ou escalas, em intervalos de tempo quase uniformes. Algumas cargas seguem novos caminhos fora do canal principal, criando ramificações em muitos pontos. Isso porque há íons na atmosfera, distribuídos de maneira não uniforme, o que acaba por atrair ou repelir essas cargas para um lugar indeterminado.

O movimento da Carga Líder é seguido por outras cargas provenientes da base da nuvem criando-se uma corrente elétrica denominada raio.

Líderes Conectantes e Descarga de Retorno

   A Carga Líder, em geral negativa, aproxima-se de cargas positivas localizadas no solo ou nas nuvens. A carga acumulada no canal condutor produz um aumento na intensidade do campo elétrico entre as cargas, gerando uma nova quebra da rigidez dielétrica do ar. Por efeito dessa quebra, devido ao alto nível de intensidade desse campo, íons positivos são arrancados do solo e um novo raio ‘sobe’. Isto explica a afirmação que sempre ouvimos: na maioria dos casos, a descarga elétrica ocorre do solo para a nuvem.

   Todas as cargas negativas que seguem a Carga Líder movem-se através dos novos canais por onde passaram os íons positivos até alcançar os pontos de onde eles partiram. A descarga que saiu do solo continua seu movimento até a nuvem e passa a ser denominada Descarga de Retorno. Essa descarga ocorre com uma velocidade de cerca de um terço da velocidade da luz.

Estes quadros resumem o processo:

Fontes:
http://www.ced.ufsc.br/men5185/trabalhos/21_tempestades/Raios/index.html
http://www.inpe.br/webelat/homepage/menu/relamp/relampagos/caracteristicas.da.corrente.eletrica.php

Simulação de um buraco negro.

Simulação de um buraco negro retirado de: https://www.youtube.com/channel/UCu7IcETN3fFRQb6zMJEVGWw

BURACO NEGRO

Buraco Negro é uma "coisa"

que de negro tem tudo, 

mas de buraco não tem nada.

Prof. Renato Las Casas (13/12/99)

        De acordo com a Teoria Geral da Relatividade, um buraco negro é uma região do espaço da qual nada, nem mesmo objetos que se movam na velocidade da luz, podem escapar. Este é o resultado da deformação do espaço-tempo causada por uma matéria maciça e altamente compacta. Um buraco negro é limitado pela superfície denominada horizonte de eventos, que marca a região a partir da qual não se pode mais voltar. O adjetivo negro em buraco negro se deve ao fato deste não refletir a nenhuma parte da luz que atinja seu horizonte de eventos, atuando assim, como se fosse um corpo negro perfeito em termodinâmica. Acredita-se, também, com base na mecânica quântica, que buracos negros emitam radiação térmica, da mesma forma que os corpos negros da termodinâmica a temperaturas finitas. Esta temperatura, entretanto, é inversamente proporcional à massa do buraco negro, de modo que observar-se a radiação térmica proveniente destes objetos torna-se difícil quando estes possui massas comparáveis às das estrelas.

        Apesar de os buracos negros serem praticamente invisíveis, estes podem ser detectados por meio de sua interação com a matéria em sua vizinhança. Um buraco negro pode, por exemplo, ser localizado por meio da observação do movimento de estrelas em uma dada região do espaço. Outra possibilidade da localização de buracos negros diz respeito a detecção da grande quantidade de radiação emitida quando matéria proveniente de uma companheira espirala para dentro do buraco negro, aquecendo-se a altas temperaturas.

     Embora o conceito de buraco negro tenha surgido em bases teóricas, astrônomos têm identificado inúmeros candidatos a buracos negros estelares e também indícios da existência de buracos negros super maciços no centro de galáxias maciças. Há indícios de que no centro da própria Via Láctea, nas vizinhanças de Sagitário A*, deve haver um buraco negro com mais de 2 milhões de massas solares.

Uma simulação de uma lente gravitacional por um buraco negro, o que distorce a imagem de umgaláxia em segundo plano(aumentar o tamanho)

REFERÊNCIAS:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Buraco_negro
http://www.observatorio.ufmg.br/pas19.htm

Bobina de tesla

A bobina de Tesla é um tipo de transformador ressonante que é capaz de produzir, sob altas freqüências, tensões acima de um milhão de volts. A bobina de Tesla foi desenvolvida por Nikola Tesla (1856-1943), um contemporâneo e rival de Thomas A. Edson (1847-1931).

A biografia de Tesla é uma leitura especialmente interessante. Em 1899 Tesla produziu descargas elétricas com 38 metros de extensão entre eletrodos colocados a 61 metros acima do solo com sua bobina para 12 milhões de volts, em seu laboratório em Colorado Spring. A sobrecarga devido à potência utilizada foi tanta que botou fogo no alternador da Companhia Elétrica dessa cidade. Tesla imaginou não só usar a sua invenção para comunicações sem fios ao redor do mundo mas também para a distribuição de energia elétrica, sem o uso de fios.

A barreira do Som

   O som, como sabemos, viaja através de ondas, usando um meio de propagação, no nosso caso o ar. Essas ondas, chamadas ondas de pressão, desenvolvem-se da mesma maneira quando jogamos uma pedra sobre um lago. Uma onda circular se forma no ponto em que a pedra atinge o lago e se afasta, expandindo-se a uma velocidade constante. Se atirarmos várias pedras no mesmo ponto em intervalos regulares, formaremos ondas concêntricas.

   É o que ocorre com um emissor de som, como o avião. A velocidade de propagação dessas ondas é o que chamamos de velocidade do som, que ao nível do mar em condições de atmosfera padrão é de 1.226 km/h., e diminui com a queda da temperatura do ar. Ficou convencionado que, quando um avião se desloca com uma velocidade igual à do som, ele está voando a Mach 1. Esta unidade é uma homenagem ao físico austríaco Ernst Mach que, pela primeira vez, mediu a velocidade de propagação do som no ar.

  1. Subsônico
  2. Mach 1
  3. Supersônico
  4. Onda de choque

   Em condições atmosféricas apropriadas, o cone de Mach se torna visível. Na verdade o que se vê é umidade do ar condensada pela ação da onda de choque e variação de pressão. Da mesma forma que nos vórtices de ponta de asa.

   Assistindo o filme "Os Eleitos" de 1992, que trata da corrida espacial e da vida de pilotos de teste da força aérea Norte Americana, você poderá ver parte da estoria do piloto que quebrou pela primeira vez a barreira do som, Chuck Yeager, pilotando o Bell – x1.

   Quando um objeto qualquer, como um avião, se desloca na atmosfera, comprime o ar à sua volta, principalmente à frente. Desta forma cria ondas de pressão, da mesma maneira que a pedra atirada no lago.

   Quando um avião voa a uma velocidade inferior à do som, as ondas de pressão viajam mais rápido, espalhando-se para todos os lados, inclusive à frente do avião. Assim, o som vai sempre na frente.

Se o avião acelerar para uma velocidade igual a do som (Mach 1), ou seja, da velocidade de deslocamento de suas ondas de pressão, este estará comprimindo o ar à sua frente e acompanhando as ondas de pressão (o seu próprio som) com a mesma velocidade de sua propagação. Isso resulta num acúmulo de ondas no nariz do avião. Se o avião persistir com essa velocidade exata por algum tempo, à sua frente se formaria uma verdadeira muralha de ar, pois todas as ondas formadas ainda continuariam no mesmo lugar em relação ao avião. Esse fenômeno é conhecido como Barreira Sônica.

   Se o avião continuar a acelerar, ultrapassando a velocidade do som, ele estará deixando para trás as ondas de pressão que vai produzindo.

   Um avião só pode atingir velocidades supersônicas se, entre outras coisas, sua aceleração permitir uma passagem rápida pela velocidade de Mach 1, evitando a formação da Barreira Sônica.

abaixo alguns vídeos mostrando a quebra da barreira do som:

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=U3aGfUF5bXk

Fonte:https://www.youtube.com/watch?v=bbwVqTAfIMs

Fontes:
http://aerodinamica.net/artigo.php?txt=aviacao/a_barreira_do_som.htm
https://pt.wikipedia.org/wiki/Barreira_do_som

Microscópio

Os microscópios são instrumentos de ampliação e possuem uma variedade considerável, o mais conhecido é o microscópio óptico. Abaixo vemos três dos primeiros a serem construídos:

O princípio básico é o mesmo do funcionamento de um óculos, pois são as lentes que propíciam a formação da imagem ampliada. No caso do microscópio óptico temos um arranjo de lentes convergentes para que a imagem possa ser ampliada. Você pode visualizar o funcionamento na imagem abaixo:

Podemos afirmas então que as lupas foram os primeiros microscópiosa serem utilizados. Obeserve esta lupa inventada por Antonie van Leeuwenhoek, que foi um fabricante de tecidos e biológo que criou vários microscópios, a lente da lupa é uma gota de àgua que fica retida no pequeno orifício:

<http://www.britannica.com/EBchecked/topic/380582/microscope>.

Um dos grandes Físicos Paraense!

José Maria Filardo Bassalo nasceu em Belém do Pará no dia 10 de Setembro de 1935 e no momento é Professor Titular Aposentado do Departamento de Física da Universidade Federal do Pará - UFPA. Professor dedicado e assíduo em seu trabalho, autor de vasta publicação em livros (Nascimentos da Física: 1991-2000, Curiosidades da Física - 2 , Teoria de Grupos, Eletrodinâmica Clássica, Curiosidades da Física - 1 , Formas de Linhas Espectrais em Gases Neutros, PLasmas Densos e Estabilidade Quiral,
Nascimentos da Física: 1971-1990, Ética e Atividade Científica, Eletrodinâmica Quântica, Nascimentos da Física: 1951-1970, Da Sovela à Universidade, passando pela Engenharia, Tópicos da Mecânica Quântica de Broglie-Bohm, Teoria de Grupo e algumas Aplicações em Física, Crônicas da Física, Tomo 6, Nascimentos da Física, Aspectos Contemporâneos da Física, Crônicas da Física, Tomo 5, Nascimentos da Física: 3500 a.C.-1900 a.D., Crônicas da Física, Tomo 4, Crônicas da Física, Tomo 3, Crônicas da Física, Tomo 2, Crônicas da Física, Tomo 1, Introdução à Mecânica dos Meios Contínuos) e artigos diversos, recebeu e recebe até hoje várias homenagens pois é um dos gigantes onde outros se apoiam para ir mais longe.

Mais detalhes: (http://www.bassalo.com.br/)