sexta-feira, 24 de setembro de 2021

A Física do airbag

É assim que o airbag funciona


Um acidente de carro é bastante rápido, o carro como sabemos fica detonado, mas o que ocorre com a pessoa no carro? 




Para explicar a física do airbag vamos recorrer as Leis de Newton!

Bem, de acordo com a primeira Lei de Newton um corpo em movimento tende a permanecer em movimento, no caso do acidente o carro para, porém o corpo ainda permanece em movimento e demora pouquíssimo tempo para o motorista bater a cabeça no volante.

Podemos encontrar esse tempo através da fórmula:


A distância que usaremos é de 0,39m, valor sabido através de testes de airbag.

Através de pesquisas sabe-se que em média os veículos tem uma velocidade de 55km/h nos acidentes, vamos usar em m/s que é 15,28 m/s



Dessa forma: 

t= 0,39/15,28 = 0,025s 

Esse é o tempo que o motorista leva para atingir o volante. Bem rápido, né? O airbag precisa inflar antes que a cabeça do motorista consiga chegar no volante. No caso, seria 0,008 s para que o motorista atinja o airbag já inflado!!

Agora vamos entender como que o airbag infla tão rápido.

O airbag é formado basicamente de três partes: um saco inflável de material plástico, um gerador de gás dotado de sensores com microprocessador e um sistema de disparo elétrico.

Quando há a colisão os sensores que ficam na parte frontal do carro emanam um sinal elétrico para o recipiente localizado abaixo do volante, nesse recipiente há alguns elementos, no qual o principal é o azida de sódio, o sinal elétrico faz com que haja a geração de gás (nitrogênio) ele enche o saco de nylon ou poliamida em uma velocidade de 250 km/h a 400km/h. 

Dessa forma o airbag consegue inflar a um tempo de 20ms.

O airbag é uma parte importante, mas o cinto de segurança também é crucial, então é necessário a ação em conjuntos dos dois em uma colisão.










quinta-feira, 1 de abril de 2021

Como tornar sua aula mais interativa usando memes?

 Memes nas aulas?

   Quem nunca entrou nas redes sociais e uma das primeiras coisas que aparecem são os memes, os memes tem uma finalidade cômica, mas hoje vamos ver como usá-los nas suas aulas e torná-la mais interativa. O uso de memes na sala de aula, seja ela presencial e agora com a pandemia, de forma virtual, pode ser muito útil, pois, sabe-se que os jovens adoram as redes sociais e por conta disso, o professor pode usá-las ao seu favor!


Formas de usar os memes as aulas 

    No contexto atual de pandemia, os professores se depararam com turmas silenciosas, a interação nas aulas remotas é bem menor, então, hoje o docente tem que pensar em formas de tornar a aula dinâmica e o uso de memes pode ajudá-lo nessa missão.


1. Como introdução ao conteúdo


    Se você iniciar a aula com um meme, a aula já vai começar diferenciada, você pode perguntar ao seus estudantes se eles entenderam, se eles tiverem entendido você já pode constatar qual conhecimento prévio eles tem para o seu conteúdo. 


2. Como objetivo da aula




    Se o meme requer um conhecimento que os seus alunos ainda não desenvolveram, esse meme pode ser o objetivo da aula, ou seja, os alunos têm que sair entendendo o que quer dizer aquele meme. Portanto a sacada desse formato é você utilizar o meme para contextualizar o assunto e no fim os alunos vão entender o que o meme quis mostrar.


3. Como atividade

   



    Depois que os estudantes já estão familiarizados com o assunto, que tal você propor para que eles criem memes? Para isso, é preciso que eles tenham entendido o conteúdo, então a criação dos memes é uma ótima atividade. 

    Seguindo o instagram @fisiclass.podcast você encontra diversos memes que poderá usar nas suas aulas, confere lá!



sexta-feira, 12 de março de 2021

Trabalho de Físicos brasileiros estampa a capa de uma das revistas mais importantes do mundo

Quase ninguém do meio acadêmico nunca ouviu falar da revista Nature, correto? Ela já foi considerada pelo Journal Citation Reports a revista mais citada do mundo e vira e mexe trabalhos publicados nela estão sendo discutidos nas mídias, como foi os trabalhos publicados sobre o covid-19, para citar um exemplo mais recente.


Sabendo disso e levando em conta o sucateamento pelo qual a ciência do Brasil vem passando nos últimos anos, ver um trabalho publicado numa revista desse porte é de encher de orgulho a todos nós! Por isso, vamos analisar este trabalho e tentar trazer para vocês uma breve explicação sobre ele. Bora lá?


Os pesquisadores


A equipe foi coordenada pelo físico da UFMG, Ado Jorio e com colaboração da UFB,do Inmetro e cientistas do Japão, EUA e Bélgica. O que eles fizeram foi construir um nanoscópio, um equipamento capaz de observar em escala nanométrica, e munidos deste equipamento analisaram pela primeira vez fenômenos ocorrendo em uma estrutura cristalina de bicamadas de grafeno rodada.


E o que seriam estas estruturas e porque foi importante observá-las?


Se você pegar duas folhas finíssimas de grafeno e colocá-las sobrepostas, ou empilhadas e em seguida rotacionar elas em um ângulo bem pequeno e específico, aproximadamente 1.1°, o grafeno adquire característica de um Supercondutor. Este foi um fenômeno que já foi confirmado por pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) em 2018. Desde então surgiram várias teorias para explicar esse fenômeno, o que o trabalho liderado pelos brasileiros faz, é dar suporte experimental para verificarmos a validade dessas teorias. 




Nove patentes!


Foi um trabalho tão novo e ambicioso que para desenvolvê-lo os pesquisadores tiveram que criar seus próprios instrumentos. Isso resultou em 9 patentes brasileiras e 2 chinesas! Com isso, o Físico Jorio fala que este projeto gera empregos, desenvolvimento e recursos para o nosso país. 

 

Confira o vídeo do pesquisador Andreij Gadelha para a SBF



Confira o artigo completo:

Localization of lattice dynamics in low-angle twisted bilayer graphene | Nature


Referências:

Grupo brasileiro visualiza estrutura cristalina capaz de supercondutividade (sbfisica.org.br)

UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais - Nanoscópio da UFMG possibilita compreender estrutura que torna grafeno supercondutor


Os diversos papeis do professor no Ensino Remoto

Qual o papel que o professor ganhou no Ensino Remoto?

    
    Por conta da pandemia os professores tiveram que migrar da sala de aula física para as ambiências computacionais de uma forma rápida e por conta disso, o professor ganha novos papeis, porque se em uma aula presencial o professor já não podia ser um mero transmissor do conhecimento, no Ensino Remoto isso fica inviável, pois em muitas escolas o tempo de aula foi reduzido e os estudantes tiveram que estudar de forma mais autônoma. 

GUIA 

    O professor ganha esse papel de guia do estudante, pois para que os alunos consigam estudar sozinhos, os mesmos precisam saber onde e como, e o professor nesse momento é crucial, a fim de desenvolver capacidades de autonomia dos alunos, ensina-los aprender a aprender. 

YOUTUBER

    Outro papel que o professor assume é youtuber, muitas vezes, o professor tem que enviar aulas assíncronas pro seus estudantes e então foi mais um desafio, procurar meios de gravar com qualidade, aprender a editar os vídeos e enviar pro youtube. Dá trabalho, mas é muito interessante quando o professor consegue enviar os seus vídeos pra essa plataforma, porque além de ajudar os seus alunos o professor pode ajudar diversos outros que podem chegar ao seu vídeo.

PODCASTER

    O podcast é um material no formato de áudio, que não é tão popular como os vídeos, mas estão começando a ganhar espaço no Brasil, muitos professores foram para esse formato, inclusive nós do Fisiclass! 

Aspectos importantes para a Educação Online 

    Ambiências computacionais diversas, uma aula só com slides não é uma aula que agrega muito no entendimento, existem ferramentas tecnológicas que podem ser utilizadas para que a aprendizagem dos estudantes possa se tornar mais efetiva.
Nesse podcast tem dicas de várias ferramentas muito legais! (Clique na imagem)




     Mas não adianta usar por usar as ferramentas, o professor tem que ter objetivos para o uso do site, vídeo, simulação, pois se não o uso se torna vazio.

    Algo que não pode ser esquecido é a autonomia dos estudantes, pois os professores podem fazer vários materiais, vídeos e podcasts, mas a mão na massa dos estudantes não pode faltar.

domingo, 28 de fevereiro de 2021

Emmy Noether: Uma das mulheres mais importantes da matemática e seu teorema

 


 “o mais significativo e criativo matemático do sexo feminino de todos os tempos” (Albert Einstein), a pessoa que enunciou o teorema considerado “uma pedra angular do trabalho em relatividade geral bem como em certos aspectos da física de partículas elementares” (Peter G. Bergman) - Quem é a mulher que foi digna de receber esses elogios? Eu respondo para você:

Ela foi uma alemã judia que desistiu dos estudos em línguas estrangeiras para seguir uma carreira que não era nada comum para as mulheres de seu tempo. 

Ela enfrentou a resistência da sociedade para entrar na faculdade, era uma das duas únicas mulheres de sua faculdade, onde só podia frequentar como ouvinte e ainda precisava de autorização de cada um dos professores da turma para assistir aula.

Ela conseguiu concluir o doutorado e lecionar em universidades na Alemanha e nos Estados Unidos, recebendo nada ou quase nada pelo seu trabalho e, apesar de tudo, conquistou o título de “mãe da álgebra moderna”.

Autora de um teorema já comparado ao de Pitágoras, Emmy Noether, lutou a vida inteira para (pasme leitor) apenas exercer sua paixão de aprender e ensinar matemática. Num contexto marcado pela exclusão das mulheres da área acadêmica, pela perseguição aos judeus, ela conseguiu desenvolver trabalhos brilhantes e, mesmo hoje, ainda não recebe o devido reconhecimento. Tendo em mente essa pequena parte dos feitos de Emmy que acabei de citar, eu convido a você que está lendo este texto a parar e refletir sobre o seguinte questionamento: Que contribuições ela poderia ter feito, caso não houvessem tantas barreiras em seu caminho?


Lamentavelmente, Emmy Noether ainda faleceu no auge de suas produções, devido a um câncer, aos 53 anos de idade.


O teorema mais famoso de Emmy Noether


Em 1918, ela demonstrou um teorema que “une dois conceitos: as leis universais de conservação e as simetrias na natureza.” (SAITOVITCH et al, p.32, 2015). Tal teorema é capaz de dar suporte às mais variadas teorias, relativísticas e não relativísticas. Como podemos, então, descrever esse teorema?


Não é nada fácil, devo admitir meu caro leitor. Eu deveria entrar em demonstrações que nem eu tenho o conhecimento matemático para entender, entretanto…

Vou compartilhar essa simples e bacana analogia que encontrei no trabalho  do Adriano de Souza Martins lá do ano de 1999. (Perceba que eu fui longe para poder trazer essa explicação para você kkk…)


Em se tratando da mecânica não relativística, podemos pensar no teorema de de Noether como uma máquina que se entra com a transformação de simetria em uma variável qualquer e sai uma grandeza conservada. 



O que é transformação de simetria? 

Pense em uma bolinha, independente de onde você observa ela (de baixo, de cima, de lado…), verá uma esfera. Essa é apenas uma ideia inicial sobre simetria, na física o conceito de simetria será um pouco mais complexo: 

“Diz-se que um sistema físico tem simetria se for feita uma mudança nesse sistema tal que após essa mudança o mesmo continue exatamente como era antes.” (MOREIRA, p. 2, 2019)


O que é a grandeza conservada G?

Uma determinada expressão que caracteriza um sistema e não muda com o tempo, ou seja, uma constante de movimento. 


 Referências:

Saitovich, E. M. B.; Funchal, R.; Barbosa, M.; Pinho, S.; Santana, A. (orgs), Mulheres na física, casos históricos, panorama e perspectivas, São Paulo, Editora Livraria da Física, 2015.


MOREIRA, Marco Antonio. O conceito de simetria na Física. O CONCEITO DE SIMETRIA NA FÍSICA E NO ENSINO DA FÍSICA, p. 9.


MARTINS, Adriano de Souza. Simetrias e leis de conservação na mecânica clássica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 21, n. 2, p. 33-39, 1999.





quinta-feira, 25 de fevereiro de 2021

O que é Física Nuclear?



Neste vídeo falamos sobre o que é Física Nuclear, como essa área surgiu e se desenvolveu, também as suas principais aplicações. O que faz um Físico dessa área? O que ele precisa saber? Explicamos tudo isso aqui!

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quarta-feira, 24 de fevereiro de 2021

Saiba como funciona o chuveiro elétrico

Como usar funcionamento do chuveiro elétrico nas aulas de Física?


É sempre bom trazer o exemplos do nosso cotidiano para as aulas, principalmente nas aulas de Física, onde encontramos muitas queixas dos estudantes em relação ao entendimento do assunto estudado. Por essa razão,  hoje vamos falar de uma aparelho que está presente em muitas casas, o chuveiro elétrico.


Como funciona o chuveiro elétrico?

Tomar banho com uma água quentinha é muito bom ne? Muita gente tem chuveiro elétrico em casa,  mas não sabe como funciona esse aparelho. Então vamos agora entender a Física envolvida.

Dentro do chuveiro tem um resistor em formato de espiral , é colocado o ferro nesse formato por conta da área, quanto maior o contato mais rápido a água esquenta, e sim, é a resistência que é a responsável por aquecer a água. Mas, o que faz essa espiral esquentar? Vamos começar quando você liga o chuveiro, assim que o registro é aberto a água entra no chuveiro e o diafragma sobe, isso conecta os terminais da resistência à rede elétrica, depois disso, a corrente elétrica começa a passar pelo filamento do chuveiro e isso faz com que a resistência esquente.






Esse momento da corrente passando pelo fio se chama efeito Joule, você lembra o que diz esse efeito? Caso não lembre vou te explicar agora, o efeito Joule consiste na conversão da energia elétrica em calor, quando o elétron passa em um fio acontece algumas colisões e os átomos do fio começam a se agitar. E o que é a temperatura se não o grau da agitação das moléculas? Quanto mais as moléculas se agitam mais o material esquenta.

Okay! Deu pra entender como a resistência aquece não é? Mas e a água? O líquido vai funcionar como dissipador do calor, fazendo a água esquentar. Agora sim, depois desses processos todo, você vai conseguir tomar seu banho quentinho!


Como usar na aulas?


As aulas de Física podem ser muito interessantes, quando abordadas os assuntos e comparados ao nosso cotidiano, vimos como funciona o chuveiro elétrico, mas em que momento falar sobre? No texto acima vimos dois assuntos da Física, o efeito Joule e a resistência, então quando for tratar de um desses dois temas já cabe o exemplo do chuveiro elétrico para facilitar a compreensão dos conceitos. Provavelmente, os seus alunos irão gostar muito de entender como funciona esse aparelho elétrico que muitos tem em casa.

Nesse Ensino Remoto temos que inovar então abaixo segue um podcast sobre recursos tecnológicos para serem utilizados na educação online:





A Física do airbag

É assim que o airbag funciona Um acidente de carro é bastante rápido, o carro como sabemos fica detonado, mas o que ocorre com a pessoa no c...