RESISTÊNCIA DO AR NO MOVIMENTO DE UM PROJÉTIL: UMA BOLA NO AR

Todos nós sabemos que o ar oferece resistência ao movimento de uma bala, mas são poucos aqueles que têm uma noção exata do valor da força dessa resistência. Quase todos imaginam que o ar é um meio muito pouco denso, incapaz de frear sensivelmente o rápido movimento de uma bala de espingarda, pois, normalmente, esse efeito não é, de fato, percebido.

                Mas basta observar para compreender que o na realidade, constitui um obstáculo muito sério. A grande curva representa a trajetória que uma bala descreveria se a atmosfera não existisse. Ao ser lançada pela espingarda, sob um ângulo de elevação de 45° e com uma velocidade inicial de  620 m/s, o alcance da bala será de 40 km e ela descreveria um enorme arco de 10 km de altura. Na realidade, no ar a bala tem um alcance apenas de 4 km, descrevendo um arco muito pequeno.

INFLUÊNCIA DA ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE EM COMPETIÇÕES ESPORTIVAS

Quando um atleta arremessa  um dardo, um peso , um disco ou mesmo seu próprio( salto em altura ou em distância), esses objetos descrevem praticamente trajetórias parabólicas, características do movimento de um projétil. O alcance que o atleta obtém em qualquer um desses lançamentos, além de depender dos valores de v₀  e de  angulo, é também inversamente proporcional ao valor da aceleração da gravidade,. Portanto, como era de esperar, em local onde o valor de g é mais elevado, o alcance é menor e reciprocamente.

Por esta razão, em atleta que arremessar um dardo, por exemplo, em uma cidade onde o valor de g é relativamente pequeno ( como na Cidade do México), será beneficiado. Cálculos cuidadosos mostram que as variações de g de um local para outro podem acarretar diferenças de até 3 cm no alcance de um arremesso de peso. Uma vez que as medições em competições esportivas internacionais são, atualmente, realizadas como grandes precisão, uma diferença como a citada pode levar um atleta a receber injustamente, um título de recordista mundial. Embora as correções necessárias para evitar esse problema possam ser feitas com facilidade ao que tudo indica elas não costumam ser levadas em conta pelas autoridades competentes.

Fonte: Luiz,Antônio Máximo Ribeiro da,Beatriz Alvarenga Álvares, Física 1 vol 1- São Paulo;Scpione,2006

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ALBERT EINSTEIN

O grande físico Albert Einstein, considerado uma das personagens mais importantes do século XX, nasceu em 1879, na cidade   de Ulm, na Alemanha. Seus primeiros estudos foram feitos na Alemanha e, posteriormente, na Suíça .Politécnica de Zurique, Einstein começou a trabalhar em uma repartição pública de registro de patentes, em Berna. Neste emprego, recebia um salário suficiente para se manter e, além disso, dispunha de tempo livre para estudar e meditar sobre vários problemas da Física, o que sem dúvida era o mais importante para ele.

                Em 1905, ao s 126 anos de idade, Einstein publicou três trabalhos de grande importância e que causaram enorme repercussão. Em um dos trabalhos era estudado teoricamente e efeito foto-elétrico, interpretando com base na Teoria Quântica. O outro tratava com questões relativas ao movimente  e tamanho das moléculas, desenvolvendo uma análise matemática do “movimento browniano”. O terceiro trabalho sem duvida aquele que desempenhou papel mais importante no desenvolvimento da Física, apresentava as idéias básicas da Teoria da Relatividade, revolucionando os conceitos clássicos de espaço e tempo.

                Após dês anos de árdua trabalho, Einstein conseguiu ampliar as idéias contidas em sua Teoria da Relatividade apresentadas em  1905. Publicou, então em 1915, o resultado de seus estudos, lançando uma nova teoria, conhecia como Teoria da Relatividade Generalizada. Por suas valiosas contribuições em vários campos da Física, Einstein recebeu o Prêmio Nobel em 1921.

                Em 1933, Hitle assumia o poder na Alemanha.. Sendo Einstein de origem judaica, ele viu-se obrigado, para escapar ás perseguições do governo nazista, a abandonar o seu país. Refugiando-se nos Estados Unidos, o grande físico foi recebido na Universidade de Princeton, tronando-se um dos mais destacados membros do Instituto de Estudo Avançados daquela universidade. Em Princeton, onde passou o resto de sua vida, dedicou-se principalmente á tentativa de elaborar uma nova teoria, denominada “Teoria do campo Unificado”m na qual ele procurava relacionar a gravitação e o eletromagnetismo. Entretanto, não obteve êxito neste trabalho , morrendo sem conseguir alcançar seu objetivo, Mas a idéia do “Campo Unificado”

Ainda perdura e vários físicos notáveis continuam pesquisando sobre a idéia lançada por Einstein.

                No início da Segunda Guerra Mundial, Einstein escreveu uma carta ao presidente dos estados Unidos, Franklin d. Roosevelt, alertando- sobre a ameaça de uma nova arma, a “bomba atômica”, que os alemães estavam desenvolvendo. Esta carta dez com que o governo americano estruturasse um intenso plano de trabalho, conseguindo fabricar a bomba atômica antes do governo nazista abalado profundamente o espírito bondoso e humanitário do eminente cientista.  Depois da guerra, Einstein dedicou grande parte de seu tempo trabalhando em favor da paz mundial , tentando criar um acordo internacional para acabar com as armas atômicas. 

Em 1955, no dia 18 de abril, os jornais do mundo inteiro anunciavam a morte de Albert Einstein, reconhecido em sue próprio tempo como uma das maiores inteligências criativo da história da humanidade.

A MASSA DE UM CORPO VARIA COM SUA VELOCIDADE

 MASSA DE UM CORPO VARIA COM SUA VELOCIDADE

                Vimos, ao estudar a 2ª lei de Newton, que a massa de um corpo é uma constante, característica deste corpo. No entanto, uma das equações da Teoria da Relatividade afirma que a massa m  de uma partícula que está se movendo com velocidade v  é dada por.

m =m₀ / V 1- v2/c2

onde m0 é a massa de repouso da partícula, isto é, sua massa quando v=0.

                Analisando esta equação, vemos que a massa da partícula é variável, sendo tanto maior quando for a sua velocidade v. Isto significa que, de acordo co as idéias de Einstein, a inércia de uma partícula, ou seja, a “ dificuldade” que a partícula apresenta para ser acelerada é tanto maior quanto mais rapidamente ela estiver se movendo.

               Observe, porém, na relação m =m₀ / V 1- v2/c2  , que

Se v for muito menor do que c, teremos v²/c² praticamente igual a zero e as variações na massa serão imperceptíveis. Nestas condições, temos  m=m₀  constante e, então como já havíamos afirmado, quando v é pequeno em relação a c , as leis da Mecânica relativística coincidem com as da Mecânica Clássica.

                Na Mecânica Clássica , na há limitação para o valor da velocidade que um corpo pode adquirir; Já que uma força, atuando em um objeto, provoca nele uma aceleração, sua velocidade poderia crescer indefinidamente, enquanto durasse ação da força.

                Pela Teoria da Relatividade, como vimos, a massa de uma partícula aumenta com a sua velocidade. Então , se a velocidade da partícula atingisse o valor da velocidade da luz (v=c),  a equação   m =m₀ /V 1- v2/c2  nos mostra que a massa desta partícula se tornaria infinitamente grande, o que é evidentemente u absurdo. Isto nos leva a concluir que nenhum corpo poderá se mover com uma velocidade igual à ( ou maior do que a ) velocidade da luz. Logo, a velocidade da luz é um limite superior para a velocidade dos corpos materiais.

                Este fato é confirmado experimentalmente nos grandes laboratórios do mundo, onde partículas atômicas são aceleradas alcançando velocidades muito próximas da velocidade da luz, sem se conseguir atingi - lá, por mais poderosos que sejam os dispositivos empregados.

Fonte: Luiz,Antônio Máximo Ribeiro da,Beatriz Alvarenga Álvares, Física 1 vol 1- São Paulo;Scpione,2006