Físicos e suas invenções

Caricatura dos físicos

    Professor de física e química, Júlio Cesar.

  

  

Aristóteles (384 a.C.- 322 a.C.) foi um filósofogrego, aluno de Platão e professor de Alexandre, o Grande. Seus escritos abrangem a física, a metafísica, a poesia, o teatro, a música, a lógica, a retórica, o governo, a ética, a biologia e a zoologia. Chamado de "o príncipe eterno dos verdadeiros filósofos" e de o "preceptor da inteligência humana". Seu ponto de vista sobre as ciências físicas influenciou profundamente o cenário intelectual medieval, e esteve presente até o Renascimento - embora tenha vindo a ser substituído pela física newtoniana. Suas obras contêm o primeiro estudo conhecido como lógica formal.

 

 

 

Arquimedes de Siracusa (287 a.C.- 212 a.C.) foi um matemático, físico, engenheiro, inventor, e astrônomogrego. Poucos detalhes de sua vida sejam conhecidos, ele é considerado um dos principais cientistas da Antiguidade Clássica. Entre suas contribuições a Física, estão a fundação da hidrostática e da estática, tendo descoberto a lei do empuxo e a lei da alavanca, além de muitas outras. Ele inventou ainda vários tipos de máquinas, quer para uso militar, quer para uso civil, como armas de cerco, e a bomba de parafuso que leva seu nome. Encontrou uma aproximação bastante apurada do número π.Também descobriu a espiral que leva seu nome, fórmulas para os volumes de superfícies de revolução e um engenhoso sistema para expressar números muito grandes.

 

 Nicolau Copérnico (1473 -1543) foi um astrônomo e matemáticopolaco que desenvolveu a teoria heliocêntrica do Sistema Solar. Foi também cónego da Igreja Católica, governador e administrador, jurista, astrólogo e médico.Sua teoria do Heliocentrismo, que colocou o Sol como o centro do Sistema Solar é tida como uma das mais importantes hipóteses científicas de todos os tempos, tendo constituído o ponto de partida da astronomia moderna.

 

Galileu Galilei (1564-1642) Foi um físico, matemático, astrônomo e filósofoitaliano. Desenvolveu os primeiros estudos sistemáticos do movimento uniformemente acelerado e do movimento do pêndulo. Descobriu a lei dos corpos e enunciou o princípio da inércia e o conceito de referencial inercial, idéias precursoras da mecânica newtoniana. Melhorou significativamente o telescópio refrator e com ele descobriu as manchas solares, as montanhas da Lua, as fases de Vénus, quatro dos satélites de Júpiter, os anéis de Saturno, as estrelas da Via Láctea. Defendeu o heliocentrismo. O físico desenvolveu ainda instrumentos como a balança hidrostática, um tipo de compasso geométrico que permitia medir ângulos e áreas, o termómetro de Galileu e o precursor do relógio de pêndulo. Defendeu o  método empírico devido a este Galileu é considerado como o "pai da ciência moderna".

  

 Johannes Kepler (1571 - 1630) foi um astrônomo, matemático e astrólogoalemão e figura-chave da revolução científica do século XVII. É mais conhecido por formular as três leis fundamentais da mecânica celeste, conhecidas como Leis de Kepler, codificada por astrônomos posteriores com base em suas obras Astronomia Nova, Harmonices Mundi, e Epítome da Astronomia de Copérnico. Elas também forneceram uma das bases para a teoria da gravitação universal de Isaac Newton.

 

Evangelista Torricelli (1608- 1647) foi um físico e matemáticoitaliano. Descobriu o princípio do barômetro (1643) que perpetuou a sua fama ("tubo de Torricelli", "vácuo de Torricelli"). O torricelli (símbolo torr),unidade de pressão, recebeu o seu nome.Também é famoso pela descoberta de um sólido infinitamente longo que hoje é chamado Trombeta de Gabriel, cuja área superficial é infinita, mas cujo volume é finito. Na área da matemática fez grandes avanços, chegando a descobrir uma fórmula que pode calcular a velocidade final de um corpo, sem que se conhecesse o intervalo de tempo do movimento do mesmo.

 

 

 Blaise Pascal (1623 - 1662) foi um físico, matemático, filósofomoralista e teólogofrancês. Contribuiu decisivamente para a criação de dois novos ramos da matemática: a Geometria Projetiva e a Teoria das probabilidades. Em Física, estudou a mecânica dos fluidos, e esclareceu os conceitos de pressão e vácuo ampliando o trabalho de Evangelista Torricelli. É ainda o autor da primeira máquina de calcular mecânica, a Pascaline, e de estudos sobre o método científico. Esclareceu finalmente os princípios barométricos, da prensa hidráulica e da transmissibilidade de pressões. Estabeleceu o princípio de Pascal.

 

 Sir Isaac Newton (1643 - 1727) foi um cientistainglês, mais reconhecido como físico e matemático, embora tenha sido também astrônomo, alquimista, filósofo natural e teólogo. Sua obra, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, é considerada uma das mais influentes na história da ciência. Publicada em 1687, esta obra descreve a lei da gravitação universal e as três leis de Newton, que fundamentaram a mecânica clássica.

 

Daniel Gabriel Fahrenheit(1686 - 1736) foi um físico holandês-alemão-polonês, engenheiro , e soprador de vidro que é mais conhecido por ter inventado o termômetro de álcool (1709) e o termômetro de mercúrio (1714), e para o desenvolvimento de uma escala de temperatura agora nomeado após ele.

 

 Anders Celsius (1701 - 1744) foi um astrônomosueco. Celsius foi um dos fundadores do Observatório Astronômico de Uppsala em 1741, mas é mais conhecido pela escala de temperaturaCelsius, proposta pela primeira vez em um documento endereçado à Academia Real das Ciências da Suécia em 1742.

  

  

Jean le Rond d'Alembert (1717- 1783) foi um filósofo, matemático e físicofrancês. Suas pesquisas em física eram relacionaram-se à mecânica racional; princípio fundamental da dinâmica; problema dos três corpos; cordas vibrantes e hidrodinâmica. Em matemática estudou as equações com derivadas parciais; equações diferenciais ordinárias; definiu a noção de limite; inventou um critério de convergência das séries; demonstrou o teorema fundamental da álgebra.

 

Johann Carl Friedrich Gauss (1777 - 1855), foi um matemático, astrônomo e físicoalemão. Conhecido como o príncipe dos matemáticos, muitos o consideram o maior gênio da história da matemática. Seu QI foi estimado por psicólogos de cognição em cerca de 240. Na física, lei de Gauss é a lei que estabelece a relação entre o fluxo elétrico que passa através de uma superfície fechada e a quantidade de carga elétrica que existe dentro do volume limitado por esta superfície. A lei de Gauss é uma das quatro Equações de Maxwell e foi elaborada por Carl Friedrich Gauss no século XIX.

 

James Prescott Joule (1818- 1889) foi um físicobritânico.Joule estudou a natureza do calor, e descobriu relações com o trabalho mecânico. Isso direcionou para a teoria da conservação da energia a Primeira Lei da Termodinâmica e Segunda Lei da Termodinâmica, que diz que a energia percorre um único sentido, e a descoberta da entropia. A nomenclatura joule, para unidades de trabalho no SI só veio após sua morte, em homenagem. Joule trabalhou com Lorde Kelvin, para desenvolver a escala absoluta de temperatura, também encontrou relações entre o fluxo de corrente através de uma

Teoria da Relatividade

    A teoria da relatividade é o nome dado ao conjunto de duas outras teorias científicas : Teoria da relatividade Geral e a Teoria da Relatividade Restrita ou Especial

 

    Teoria Geral

    Teoria criada primeiramente por Isaac Newton que leva em consideração as ideias descobertas na Relatividade restrita sobre o espaço e o tempo e propõe a generalização do princípio da relatividade do movimento para sistemas que incluam campos gravitacionais. Esta generalização tem implicações profundas no nosso conhecimento do espaço-tempo, levando, entre outras conclusões, à de que a matéria (energia) curva o espaço e o tempo à sua volta. Isto é, a gravitação é um efeito da geometria do espaço-tempo. A teoria geral também explica sobre os buracos negros que são regiões no espaço onde nada nem mesmo a luz pode escapar.

 

    Teoria Restrita ou Especial

    Foi publicada pela primeira vez por Albert Einstein em 1905 descreve a física do movimento da ausência de campos gravitacionais. Antes, a maior parte dos físicos pensava que a mecânica clássica de Isaac Newton, baseada na chamada relatividade de Galileu descrevia os conceitos de velocidade e força para todos os observadores. No entanto, Hendrik Lorentz e outros, comprovaram que as equações de Maxwell, que governam o electromagnetismo, não se comportam de acordo com a transformação de Galileu quando o sistema de referência muda. Essa teoria também explica que um objeto ao atingir a velocidade da luz, que é a maior velocidade que um objeto pode atingir no espaço, toda força colocada sobre ele para aumentar sua velocidade se reverte em massa.

 

    Albert Einstein

    Albert Einstein nasceu na cidade alemã. Em 1905 conclui seu doutorado e expôs a formulação inicial da teoria da relatividade e no quarto e último trabalho, propôs uma fórmula para a equivalência entre massa e energia, a célebre equação E = mc2, pela qual a energia E de uma quantidade de matéria, com massa m, é igual ao produto da massa pelo quadrado da velocidade da luz, representada por c. Ao contrário do que dizem alguns, Einstein tinha plena consciência de que havia a intenção de utilizar a energia nuclear para fins militares,ele só não contava com dois fatos: o primeiro é que viesse a estourar uma Segunda Guerra Mundial e o segundo é que em algum dia essa energia fosse realmente utilizada para fins de destruição em massa. Ele também conhecia bem os efeitos da bomba de urânio. Ao ver a destruição causada por seu experimento, que teve efeitos maiores do que os previstos, a maioria das pessoas fala que Albert Einstein morreu de desgosto.   

 

A baixo temos um vídeo com fotos de um painel montado pela turma falando sobre o assunto.

Física Nuclear e Bomba Atômica

 

    Bomba atômica é uma arma explosiva cuja energia deriva de uma reação nuclear, por isso também é denominada de bomba nuclear. Ela tem um poder destrutivo imenso, para ter ideia dessa potência, basta citar que ela é capaz de destruir totalmente grandes cidades.

 

    Tudo começou quando Einstein, em 1939, admitiu que poderia ser viável a construção de uma bomba atômica. Já no início da década de 40 essa ideia começou a ser difundida, o que foi uma oportunidade para dezenas de cientistas europeus, fugindo do nazismo e do fascismo, encontrarem refúgio nos Estados Unidos. Um desses cientistas era o físico italiano Enrico Fermi que, em 1942, juntamente com sua equipe, produziu uma reação atômica em cadeia.

As teorias de Einstein começavam a entrar em prática, mas muitos já temiam o mais provável: que a bomba pudesse causar grandes estragos, pois era impossível determinar e controlar o impacto de uma explosão dessa natureza.

No ano de 1945, a equipe liderada por J. Robert Oppenheimer construiu uma bomba de fissão nuclear. Os primeiros testes ocorreram na manhã de 16 de julho de 1945, no deserto do Novo México. Posteriormente foi inventada a bomba de hidrogênio, testada em Bikini, chamada de bomba H, a qual se revelou cinco vezes mais destruidora do que todas as bombas convencionais usadas durante a Segunda Guerra Mundial.

De lá pra cá, as bombas nucleares já foram usadas centenas de vezes em testes nucleares por vários países do mundo. Atualmente, as maiores potências mundiais buscam o chamado “poder bélico”, que consiste na aquisição das técnicas de destruição mais eficazes e precisas. Nações que possuem tal poder são mais respeitadas no âmbito político.

 

    O que Física Nuclear estuda

    O idealizador da bomba atômica, Einstein, tomando consciência da tragédia provocada pela bomba atômica, e sendo ele o idealizador desta ameaça mundial proferiu a seguinte frase: “Tudo havia mudado...menos o espírito humano”. 

Se classificarmos todas as forças que existem, teremos quatro grandes grupos:

    A Física Nuclear estuda as reações que ocorrem nos núcleos dos átomos. Eles não são tão estáveis e indivisíveis quanto os antigos pensavam que um átomo seria. Muitos fenômenos ocorrem produzindo variados efeitos. Alguns elementos da tabela periódica por exemplo só existem durante alguns segundos até que reações nucleares o transformem em outros elementos. 

Hiroshima - Antes e depois do ataque nuclear 

 

    A seguir um video com fotos da maquete feita pela turma representando Hiroshima antes e depois do ataque nuclear feito pelos EUA na Segunda Guerra Mundial.

Little Boy

 

    Little Boy ("menininho", ou "rapazinho", em português) é o nome de código de uma bomba atómica largada sobre Hiroshima, no Japão, na Segunda-feira 6 de agosto de 1945. Após ter sido largado a partir do B-29 Superfortress, Enola Gaypilotado pelo então tenente-coronel Paul Tibbets, a cerca de 31.000 pés (9.450m) de altitude, o engenho explodiu aproximadamente às 8h15 da manhã (JST) a cerca de 600m do solo, com uma explosão de potência equivalente à de 13 kton de TNT.

    Foi a primeira das duas únicas armas nucleares que foram utilizadas em guerra.

    A Mk I "Little Boy" tinha 3,2m em comprimento, 71cm de largura e massa de 4.000kg. O projeto tinha um mecanismo igual ao de uma arma para explodir uma massa de urânio-235 e três anéis de U-235, iniciando uma reacção nuclear em cadeia. Continha 60kg de U-235. O urânio foi enriquecido nas enormes fábricas de Oak Ridge, no Tennessee, durante o Projecto Manhattan.

Aproximadamente 70.000 pessoas foram mortas como um resultado direto da explosão, e um número equivalente de pessoas foram feridas. Um maior número de pessoas foram morrendo após a explosão devido ao resultado de radiações após o ataque "inverno nuclear" e cancro.[1] Muitas mães grávidas perderam os seus filhos e noutros casos crianças nasceram com deformações. Não existe consenso sobre o real número total de vítimas mortais.

 

    A seguir terá um vídeo com fotos dos alunos fazendo uma "replica" da Little Boy.