Física
Viagens espaciais
Embora estejamos firmemente atados à superfície do planeta pela gravidade, nossa imaginação é livre para vagar pelo Universo. A literatura e o cinema são expressões do desejo humano de navegar por mares nunca d'antes navegados...
Borges e Nicolau
Muito antes das viagens espaciais Júlio Verne escreveu o romance "Da Terra à Lua", no qual narra uma viagem tripulada ao nosso satélite. O livro é de 1865 e descreve uma cápsula espacial muito parecida com a "Apollo" que levou os primeiros astronautas a pisar na Lula, em 1969.
O local de lançamento escolhido por Verne foi a Flórida. Ele sabia que nas proximidades do Equador é mais fácil e menos dispendioso colocar um projétil em órbita.
O uso de um canhão foi a forma encontrada pelo escritor. O lançamento não deve ter sido confortável, mas os personagens não reclamaram.
Artistas podem fazer uso de licença poética em suas criações. Tirando o canhão, a história é interessante e deve ser lida por quem gosta de ficção científica.
Mais recentemente, no século XX, em plena época dos satélites e das naves tripuladas circulando em órbita da Terra, uma série televisiva ousou avançar pelos confins do Universo e conquistou os corações e as mentes de milhares de seguidores.
Jornada nas Estrelas estreou na NBC em 8 de Setembro de 1966. Contava a história de uma tripulação da nave estelar USS Enterprise da Federação dos Planetas Unidos e as suas aventuras "onde nenhum homem jamais esteve".
Numa visão utópica do século XXIII, estes personagens encontravam-se numa missão de cinco anos para explorar novos mundos e procurar novas formas de vida e civilizações.
Para deslocar-se entre as estrelas a Enterprise precisava acelerar até atingir a metade da velocidade da luz, velocidade padrão das missões rotineiras da Federação, mas em situações emergenciais ultrapassava a própria luz usando o artifício da velocidade de dobra (warp).
Sendo um nave tripulada a Enterprise teria limites para acelerar da imobilidade até a velocidade de cruzeiro. Qualquer deslize esmagaria os frágeis humanos a bordo. Uma solução "esperta" foi desenvolvida pelos autores. Criaram "supressores de inércia", dispositivos que tornam possíveis acelerações e freadas de intensidades centenas de vezes superiores à da gravidade terrestre. Como funciona? Não sabemos, nunca foi explicado satisfatoriamente.
Outro problema da nave é o combustível, isto é o tamanho do tanque de combustível. O texto a seguir foi tirado do livro "A física de Jornada nas Estrelas", de Lawrence M. Krauss.
"A energia dos motores da Enterprise provém da fusão nuclear, a mesma reação nuclear do Sol, que transforma hidrogênio em hélio. Nas reações de fusão cerca de 1% da massa disponível é convertida em energia. Com toda essa energia os átomos de hélio resultantes são lançados para trás a cerca de 1/8 da velocidade da luz. Utilizando essa velocidade de exaustão como propelente, é possível calcular a quantidade de combustível que a Enterprise precisa para acelerar a, digamos, à metade da velocidade da luz. O cálculo não é difícil, mas aqui daremos apenas a resposta, que pode ser surpreendente.
Cada vez que a Enterprise acelera à metade da velocidade da luz, ela precisa queimar uma quantidade de hidrogênio correspondente a 81 vezes a sua massa. Dado que uma nave estelar da Classe Galáxia, como a Enterprise D de Picard teria mais de 4 milhões de toneladas, isso significaria que mais de 300 milhões de toneladas de combustível seriam necessários para acelerar a nave até à metade da velocidde da luz. Se o sistema de propulsão matéria-antimatéria for usado no motor de impulso, as coisas melhoram um pouco. Nesse caso seria preciso apenas duas vezes a massa da Enterprise para se obter tal aceleração."
Imaginamos uma solução engenhosa para o problema, quem sabe os roteiristas do filme, que criaram os supressores de inércia, comprem a idéia. Durante a aceleração entrariam em ação os supressores de massa, capazes de tornar a nave de 4 milhões de toneladas tão "leve" quanto um átomo de hidrogênio. Como funciona? Não pergunte, se eles criaram os supressores de inércia sem dar detalhes, nós também não revelaremos nosso segredo.
Além do mais, o século XXIII ainda está longe, até lá, quem sabe, teremos a solução dos problemas teóricos e práticos que envolvem a física de Jornada nas Estrelas.
Vamos esperar...
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5ª aula Aceleração escalar média e aceleração escalar instantânea. Movimento acelerado e movimento retardado. Borges e Nicolau 1) Aceleração escalar média ?m Num movimento variado seja ?v a variação da velocidade escalar num intervalo de...
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Aceleração escalar média e aceleração escalar instantânea. Movimento acelerado e movimento retardado Borges e Nicolau Exercício 1: A velocidade escalar de um carro varia com o tempo, conforme indica o gráfico abaixo. Clique para ampliar Determine...
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Viagens espaciais
Embora estejamos firmemente atados à superfície do planeta pela gravidade, nossa imaginação é livre para vagar pelo Universo. A literatura e o cinema são expressões do desejo humano de navegar por mares nunca d'antes navegados...
Borges e Nicolau
Muito antes das viagens espaciais Júlio Verne escreveu o romance "Da Terra à Lua", no qual narra uma viagem tripulada ao nosso satélite. O livro é de 1865 e descreve uma cápsula espacial muito parecida com a "Apollo" que levou os primeiros astronautas a pisar na Lula, em 1969.
O local de lançamento escolhido por Verne foi a Flórida. Ele sabia que nas proximidades do Equador é mais fácil e menos dispendioso colocar um projétil em órbita.
O uso de um canhão foi a forma encontrada pelo escritor. O lançamento não deve ter sido confortável, mas os personagens não reclamaram.
Artistas podem fazer uso de licença poética em suas criações. Tirando o canhão, a história é interessante e deve ser lida por quem gosta de ficção científica.
Mais recentemente, no século XX, em plena época dos satélites e das naves tripuladas circulando em órbita da Terra, uma série televisiva ousou avançar pelos confins do Universo e conquistou os corações e as mentes de milhares de seguidores.
Jornada nas Estrelas estreou na NBC em 8 de Setembro de 1966. Contava a história de uma tripulação da nave estelar USS Enterprise da Federação dos Planetas Unidos e as suas aventuras "onde nenhum homem jamais esteve".
Numa visão utópica do século XXIII, estes personagens encontravam-se numa missão de cinco anos para explorar novos mundos e procurar novas formas de vida e civilizações.
Para deslocar-se entre as estrelas a Enterprise precisava acelerar até atingir a metade da velocidade da luz, velocidade padrão das missões rotineiras da Federação, mas em situações emergenciais ultrapassava a própria luz usando o artifício da velocidade de dobra (warp).
Sendo um nave tripulada a Enterprise teria limites para acelerar da imobilidade até a velocidade de cruzeiro. Qualquer deslize esmagaria os frágeis humanos a bordo. Uma solução "esperta" foi desenvolvida pelos autores. Criaram "supressores de inércia", dispositivos que tornam possíveis acelerações e freadas de intensidades centenas de vezes superiores à da gravidade terrestre. Como funciona? Não sabemos, nunca foi explicado satisfatoriamente.
Outro problema da nave é o combustível, isto é o tamanho do tanque de combustível. O texto a seguir foi tirado do livro "A física de Jornada nas Estrelas", de Lawrence M. Krauss.
"A energia dos motores da Enterprise provém da fusão nuclear, a mesma reação nuclear do Sol, que transforma hidrogênio em hélio. Nas reações de fusão cerca de 1% da massa disponível é convertida em energia. Com toda essa energia os átomos de hélio resultantes são lançados para trás a cerca de 1/8 da velocidade da luz. Utilizando essa velocidade de exaustão como propelente, é possível calcular a quantidade de combustível que a Enterprise precisa para acelerar a, digamos, à metade da velocidade da luz. O cálculo não é difícil, mas aqui daremos apenas a resposta, que pode ser surpreendente.
Cada vez que a Enterprise acelera à metade da velocidade da luz, ela precisa queimar uma quantidade de hidrogênio correspondente a 81 vezes a sua massa. Dado que uma nave estelar da Classe Galáxia, como a Enterprise D de Picard teria mais de 4 milhões de toneladas, isso significaria que mais de 300 milhões de toneladas de combustível seriam necessários para acelerar a nave até à metade da velocidde da luz. Se o sistema de propulsão matéria-antimatéria for usado no motor de impulso, as coisas melhoram um pouco. Nesse caso seria preciso apenas duas vezes a massa da Enterprise para se obter tal aceleração."
Imaginamos uma solução engenhosa para o problema, quem sabe os roteiristas do filme, que criaram os supressores de inércia, comprem a idéia. Durante a aceleração entrariam em ação os supressores de massa, capazes de tornar a nave de 4 milhões de toneladas tão "leve" quanto um átomo de hidrogênio. Como funciona? Não pergunte, se eles criaram os supressores de inércia sem dar detalhes, nós também não revelaremos nosso segredo.
Além do mais, o século XXIII ainda está longe, até lá, quem sabe, teremos a solução dos problemas teóricos e práticos que envolvem a física de Jornada nas Estrelas.
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