O Experimento de Galileu (2)

Dando continuidade ao tema (clique aqui para ver meu primeiro post do assunto), trago nesse vídeo a visita de Brian Cox (físico britânico, professor da Universidade de Manchester e apresentador de um programa da BBC) ao Space Power Facility da NASA em Ohio (EUA) na maior câmara de vácuo do mundo. Simulando o Experimento de Galileu, observa-se o que ocorre quando uma bola de boliche e uma pena são jogadas juntas sob determinadas condições do espaço exterior (no primeiro caso sem vácuo, e no segundo momento com vácuo). Confira:

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Movimento Retrógrado de Marte


Um dos motivos que levaram Galileu Galilei e alguns outros astrônomos no século 16 a acreditarem no Heliocentrismo em oposição ao Geocentrismo, foi o movimento dos planetas no céu. Se todos os corpos celestes deveriam orbitar a Terra (como até então se considerava), o que justificaria um movimento retrógrado no céu de alguns desses corpos?

APODTrago aqui uma foto do movimento de marte capturada durante diversos instantes  ao longo de dias e publicada em dezembro de 2003 pelo site da NASA –  Astronomy Picture of the Day (APOD) [Fotos Astronômicas do Dia, em tradução literal] que foi originado, escrito, coordenado e editado desde 1995 pelos astrofísicos Robert Nemiroff e Jerry Bonnell. Segundo o site, o APOD contém a maior coleção de fotos comentadas sobre astronomia na internet.

Segue abaixo uma tradução livre feita por mim dos comentários sobre a foto:

Movimento de Marte no céu. Créditos & Copyright: Tunc Tezel

Movimento de Marte e Urano no céu. Créditos & Copyright: Tunc Tezel

Por que Marte parece se mover para trás? Na maioria das vezes, o movimento aparente de Marte no nosso céu é em uma única direção, lento, mas constante em relação as estrelas distantes. A cada dois anos, porém, a Terra passa Marte enquanto ambas orbitam em torno do sol. Durante a mais recente passagem como essa, em agosto [o ano era 2003], Marte apareceu particularmente grande e brilhante. Também durante este tempo, Marte pareceu se mover para trás no céu, um fenômeno chamado de movimento retrógrado. A foto acima é uma série de imagens digitalmente empilhadas de modo que todas as imagens de estrelas coincidem umas com as outras. Aqui, Marte parece traçar um loop no céu.

No início do ciclo, a Terra passou Marte e o movimento retrógrado foi o maior. Movimento retrógrado também pode ser visto em outros planetas do Sistema Solar. Na verdade, por coincidência, a linha pontilhada à direita do centro da imagem é Urano fazendo a mesma coisa.

FONTE: apod.nasa.gov/apod/ap031216.html

Lixo Espacial

Ao estudarmos órbitas, não podemos nos esquecer que existem uma infinidade de dejetos orbitando a Terra que vão desde carcaça de foguetes até satélites obsoletos. Obviamente, muitos desses materiais ainda estão ativos, contudo somente aumentam a quantidade de materiais no espaço, conforme observamos nessa representação abaixo. Trago também matéria recente sobre o assunto.

Materiais que Orbitam Terra

Imagem retrata 22 mil objetos que hoje orbitam ao redor da Terra

Do UOL, em São Paulo
16/12/201320h17

Especialista em espaço, o designer e fotógrafo alemão Michael Najjar divulgou recentemente em seu site imagem criada com dados da Agência Espacial Norte-Americana (a Nasa) retratando a Terra e 22 mil objetos que hoje orbitam a seu redor.

Segundo a Nasa, existem aproximadamente 370 mil fragmentos de lixo e equipamentos espaciais orbitando em volta da Terra a velocidades de até 35 mil quilômetros por hora.

Destes, apenas 22 mil são possivelmente identificáveis e monitoráveis. Grande parte do total trata-se de detrito espacial, já sem uso.

Repleta de equipamentos criados e lançados ao espaço desde 1954 pelo homem, a imagem faz pensar se em breve já não será difícil que um foguete ou uma espaçonave decolem rumo ao espaço sem colidir contra um desses objetos.

[…]

Satélite caiu em novembro

Há pouco mais de um mês, a notícia de que o satélite Goce, da Agência Espacial Europeia (a ESA), estava prestes a cair sobre a Terra chamou atenção para a questão dos detritos espaciais.

O equipamento acabou se desintegrando ao reentrar na atmosfera terrestre em 10 de novembro, sem causar maiores danos. Os restos do satélite passaram por regiões como a Sibéria, o oeste do Oceano Pacífico, o leste do Oceano Índico e a Antártica.

Todos os anos, segundo a ESA, de 100 a 150 toneladas de material produzido pelo homem e lançado ao espaço retornam à atmosfera terrestre.

FONTE: http://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2013/12/16/imagem-retrata-22-mil-objetos-que-hoje-orbitam-ao-redor-da-terra.htm

Sistema Terra-Lua

A Nasa divulgou hoje a primeira gravação da Lua orbitando a Terra na história da humanidade. Embora já tenhamos visto dezenas de simulações e documentários sobre o assunto, é difícil imaginar que não se havia filmado algo do tipo. A cena não tem uma resolução muito boa, mas demonstra o quão ínfimos somos diante do universo. A distância filmada foi de 9 milhões de quilômetros da Terra. Segue matéria abaixo e o vídeo:

Nasa registra pela primeira vez a Lua em órbita da Terra

Do UOL, em São Paulo
10/12/201320h51

A sonda espacial Juno, da Nasa (Agência Epacial Norte-Americana) passou pela Terra em 9 de outubro de 2013 e capturou a Lua em órbita da Terra pela primeira vez. O sensor da sonda otimizado para procurar por estrelas pouco brilhantes fez o registro do sistema Terra-Lua como é visto do espaço.

“No vídeo, você está a bordo da Juno enquanto ela se aproxima da Terra e depois quando mergulha na escuridão do espaço. Nenhuma visão anterior de nosso mundo jamais capturou a valsa celestial da Terra e Lua”, disse Scott Bolton, principal cientista da Juno.

O vídeo foi feito a 966 mil quilômetros de distância, três vezes a distância entre a Terra e a Lua. A sonda deve chegar em Júpiter em 4 de julho de 2016.

FONTE: noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/redacao/2013/12/10/nasa-registra-pela-primeira-vez-a-lua-em-orbita-na-terra-veja-video.htm

História das Unidades de Medida e Sonda Espacial

Os problemas existentes com unidades de medidas diferentes ao redor do mundo ocasionaram em 1999 (numa época em que isso não deveria mais ocorrer) um grave problema com a sonda espacial Mars Climate Orbiter enviada a marte. A sonda se destruiu no espaço, e o motivo que a Nasa alegou foi que os diversos cientistas envolvidos utilizaram sistemas de unidades diferentes.

O texto abaixo foi publicado pela revista Veja 06 de outubro de 1999, e descreve isso e diversas curiosidades sobre o assunto. Entre [chaves]  , bold e vermelho estão algumas correções, complementos e destaques de informações feitas por mim.

Conta de maluco

Confusão de medidas derruba sonda espacial e mostra como é urgente esquecer pés e polegadas
por Marcos Gusmão

Gravuras francesas do século XVIII: primeiras tentativas de unificação métrica decimal estimuladas pelas ideias iluministas

A escola ensina que para qualquer operação que envolva padrões diferentes de pesos e medidas é necessário fazer a converso para um único sistema de unidade. Sem isso,  é confusão na certa. Na semana passada, a agência espacial americana, a Nasa, admitiu que um erro primário como esse pode ter sido a causa do desvio, e depois da perda, da sonda Mars Climate Orbiter, que custou 125 milhões de dólares. A nave foi enviada ao espaço para estudar o clima de Marte e espatifou-se ao entrar desastradamente na atmosfera marciana. Para o constrangimento dos cientistas americanos, a única explicação foi  a sonda ter recebido informações conflitantes dos controladores de vôo. Ou seja, ao se aproximar do planeta vermelho, foi abastecida de dados em metro e em quilograma, do Sistema Métrico Decimal, e também em pé e em libra, unidades do Sistema Imperial Britânico. A comissão de cientistas que investiga o caso acredita que os programas de computador da Nasa não foram capazes de detectar as diferenças entre valores expressos em dois sistemas.

ContadeMaluco-02O melhor time de navegadores espaciais do mundo acabou com uma nave caríssima por causa da teimosia dos Estados Unidos e de outros países de origem anglo-saxã em manter esse sistema de medidas criado há oito séculos e que já deveria ter virado peça de museu. “Somente o sistema métrico deveria ser usado”, diz Lorelle Young, a presidente da Associação Métrica dos Estados Unidos. “Ele é a língua de toda ciência sofisticada.” De fato, é inconcebível para uma cabeça adaptada ao sistema decimal a quantidade de cálculos necessária para trabalhar com medidas como polegadas, jardas e pés. A dificuldade de associação rápida é assombrosa. Um pé se divide em 12 polegadas. A jarda tem 3 pés e uma milha equivale a 1.760 jardas. Para responder quantas polegadas existem em uma milha sem fritar os neurônios só apelando de imediato para uma calculadora. São 63.360 polegadas. E em três quartos de milha? É melhor esquecer. Pelo sistema métrico, para se chegar a quantos centímetros existem em um quilometro,  é só pensar nas 100 subdivisões do metro e acrescentar mais os três zeros da milhar. O resultado: 100.000 centímetros em cada quilômetro. Em três quartos de quilômetro? Na ponta da língua: 75.000 centímetros.

Para abastecer o carro, o inglês e o americano pedem o combustível em galões e não em litros, bebe cerveja em pint e não em mililitro. Mede o peso em libra ou onça. Para a temperatura adota um estranhíssimo sistema com ebulição [da água] a 212 graus batizado como Fahrenheit e completamente diverso dos graus Celsius que o resto do mundo usa. Quando se leva em conta a origem do sistemas então, parece piada. Houve um tempo em que a jarda era a distância que ia do nariz à extremidade do braço esticado do rei no poder, senhor de todos os padrões. O pé era exatamente do tamanho do pé real e a polegada ia pelo mesmo caminho, vinculada ao dedo do soberano. Hoje não é assim, óbvio. A polegada não é o dedo da rainha Elizabeth II, mas sim 2,5 centímetros [aproximadamente]. Para se chegar à jarda também não é preciso medir o braço real: fechou-se a questão em 91,4 centímetros. E o pé, então, é uma lancha de 30,4 centímetros, que claramente não corresponde às dimensões do pé de sua majestade.

Mars Climate Orbiter: descompasso entre metros e pés derrubou a sonda. Foto: Nasa

Os padrões do chamado Sistema Imperial Britânico foram adaptados ao sistema métrico para poder funcionar como medidas modernas. “Mesmo com os ingleses mantendo os conceitos antropomórficos [ou seja, com base em comprimentos do corpo humano], o metro e as demais unidades do sistema decimal acabaram vencendo a batalha”, afirma Giorgio Moscati, professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo e membro do Comitê Internacional dos Pesos e Medidas. E por quê? Porque o metro já nasceu com conceituação científica e filosófica e não apenas prática. Ele surgiu como uma unidade de medida física imutável, no caso, a décima milionésima parte da distância entre o Polo Norte e o Equador, medida pelo meridiano que passa por Paris. Foi um produto do iluminismo francês, para acabar com as medidas arbitrárias da Antiguidade e da Idade Média ainda em vigor no século XVIII. E até se sofisticou. Hoje ele  é calculado com base no espaço percorrido pela luz no vácuo em determinado período de tempo, o que permite uma calibragem de instrumentos com preciso indiscutível.

O problema é que, por motivos culturais diversos países, entre eles a maior potência do planeta, relutam em abrir mão de suas medidas arcaicas. O que foi disputa entre as pretensões imperiais da França e da Inglaterra nos últimos dois séculos virou um problemão científico para o futuro, como prova a bobagem cometida pelos cientistas da Nasa na semana retrasada. “Não dá para trocar as medidas de uma hora para outra”, explica o professor Moscati. “Assim como a jarda é incompreensível para nós, o metro não passa de uma abstração para a maioria dos americanos e ingleses”, diz ele. O resultado  um conflito de comunicação entre metade do planeta que pensa de um jeito e o outro lado que pensa de outro, insustentável numa sociedade globalizada. Para resolver pendengas como essa, na próxima segunda-feira a Conferência Geral dos Pesos e Medidas se reúne mais uma vez em Paris, na França. Os especialistas discutirão exatamente quais são as maneiras de acelerar o processo de unificação que adotar definitivamente o sistema internacional de unidades, SI, que regulamenta o metro, o quilograma, o litro e os graus Celsius como padrões. “A unificação no padrão métrico decimal é inevitável”, afirma Moscati, que participará da reunião. Os Estados Unidos aderiram ao sistema internacional em 1959. Há quatro anos, por fora da União Européia, a Inglaterra resolveu dar adeus definitivo á velharia baseada em pés, polegares e narizes reais. Em ambos os países, o sistema métrico convive com o imperial, mas a maioria da população sé faz contas no estilo antigo. Por isso as trapalhadas como a ocorrida na Nasa. A confusão está longe de acabar.

FONTE:  http://veja.abril.com.br/061099/p_118.html

O Experimento de Galileu

Nesse vídeo temos o astronauta Dave Scott presente na missão APOLLO 15, na LUA em 1971.

O experimento que ele deseja demonstrar baseia-se no princípio de Galileu Galilei, onde corpos com massas diferentes caem em tempos iguais. Se esse experimento fosse reproduzido na Terra, o martelo cairia primeiro pelo fato da resistência do ar atrasar a queda da pena. Como na Lua temos ausência de atmosfera, ambos deveriam cair ao mesmo tempo, provando que Galileu Galilei há 400 anos estava correto em suas afirmações.

Se vocês notarem, podemos observar que pelo fato da aceleração da gravidade na lua ser de aproximadamente 1,6 m/s², ao contrário na Terra que é de 9,8 m/s²,  os corpos caem um pouco mais devagar do que ocorreria aqui. Infelizmente a qualidade da gravação não é muito boa e nem a pena e o martelo são muito distinguíveis. Assim, trago dois vídeos: o primeiro com uma qualidade melhor, mas sem legenda e o segundo com legenda, mas com qualidade inferior.

Vídeo sem legenda com qualidade melhor

Vídeo com legenda com qualidade inferior.

Trago abaixo ainda, uma página da própria NASA com os vídeos feitos na Apollo 17 para download. Caso deseje realizar o download do vídeo, clique aqui.

Caso deseje visitar a página (em inglês), clique aqui.


Atualização – 12/Fevereiro/2014

Outro vídeo demonstrando o princípio de Galileu num experimento realizado num laboratório de física com uma pena e um pedaço de metal. No segundo momento do vídeo, se retira todo ar do ambiente (no caso da campanula de vidro) e verificamos os dois objetos caindo ao mesmo tempo.


Atualização – 23/Fevereiro/2014

Trago abaixo um trecho do livro Physics for the Inquiring Mind do educador britânico Eric M. Rogers (1902 – 1990), onde observamos a frase proferida por Galileu sobre  o assunto. Muitos estudiosos da história da ciência dizem que o experimento onde o físico italiano descobriu isso foi feito na Torre de Pisa.

(…) Galileu observou que a resistência do ar tinha intrincado os aristotélicos. Ele ressaltou que os objetos densos para as quais a resistência do ar é relativamente sem importância, caem quase juntos. Ele escreveu: “(…) a variação de Velocidade no ar entre as esferas de ouro, chumbo, cobre, pórfiro, e outros materiais pesados ​​é tão rápida que numa queda de cem côvados de uma bola de ouro, não ultrapassaria, com certeza, a de cobre em até quatro dedos. Tendo observado isso, eu pude concluir que, em um meio totalmente desprovida de qualquer resistência, todos os corpos cairiam com a mesma velocidade”.