Física na Veia!

Caçar Pokémons? Ou caçar planetas?
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

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Fotomontagem: logomarca original do game onde foram inseridos planetas

 

Chegou ao Brasil, na última quarta-feira (3/agosto), o Pokémon Go, game para dispositivos móveis que rodam os sistemas operacionais Android ou iOS.

O jogo virou “febre mundial”. E aqui no Brasil já era bastante aguardado. É claro que os desenvolvedores se moveram para tornar o game funcional no país  a tempo de pegar carona no agito internacional das Olimpíadas que começam oficialmente hoje.

O aplicativo parece ser divertido. Ele usa o sinal de GPS do dispositivo para saber onde o jogador está. E o que parece ser o mais legal: explora a realidade aumentada, recurso que permite, através da câmera, fundir o mundo real — onde você e eu vivemos — ao mundo virtual — onde supostamente habitam os monstrinhos. A ideia do game é rastrear e encontrar os pokémons que, invisíveis aos nossos olhos, podem ser vistos pela tela do smartphone ou tablet. Assim, os pokémons podem aparecer no sofá da sala da sua casa ou ao lado de um monumento na praça central da cidade. E, uma vez capturados, ficam guardados no Pokédex, uma espécie de cativeiro onde podem ser treinados a fim de que evoluam, exatamente como no desenho animado que deu origem ao jogo.

Nada contra games. Os primeiros, bastante rudimentares, para jogar na TV, surgiram quando eu tinha 18 anos, nos anos 80. Os vi evoluírem. E ficarem cada vez mais realísticos e interessantes. Saltaram para os computadores pessoais. Hoje rodam em smartphones e tablets que são poderosos computadores pessoais portáteis que podemos carregar no bolso. Mas devo me confessar bastante assustado com o desproporcional sucesso do Pokémon Go que está levando adultos à uma verdadeira jornada internacional de infantilização. Se usado como passatempo, com qualquer outra forma de entretenimento, o jogo pode ser divertido e render bons momentos de descontração. Mas parece que, para alguns marmanjos, possivelmente para jovens e até para crianças, o game tem tudo para virar vício. E aí a coisa muda de figura.

Também assusta-me, como educador, o enorme nível de interesse das pessoas, em especial dos jovens, pelos games. Há uma enorme assimetria quando esse interesse é confrontado ao baixíssimo interesse pelos estudos e outras atividades edificadoras e, supostamente, mais relevantes.

Quer um exemplo palpável? Desde o final de julho e ao longo do mês de todo o mês de agosto, logo ao entardecer e no começo da noite, podemos observar simultaneamente e praticamente numa mesma região do céu os únicos cinco planetas visíveis a olho nu: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. E ainda teremos a participação especial da Lua crescente durante alguns dias. Embora espalhados ao redor do Sol, em órbitas não coplanares, vistos daqui da Terra os planetas estarão mais ou menos alinhados. Para quem nunca viu ou reconheceu um planeta a olho nu, a experiência é marcante. E divertida. Tanto quanto um game. Mas, apesar de várias matérias que divulgaram o fenômeno, não tenho visto muita gente gastando energia para virar o pescoço ligeiramente para cima com a intenção de olhar o céu ao final da tarde.

A astronomia, dentre outras tantas, perde feio para os  Pokémons! E olha que, para ver os planetas, nem é preciso ter smartphone ou tablet. Você sequer precisa instalar um aplicativo. Basta procurar um lugar com bom horizonte oeste, exatamente do lado que o Sol se põe, preferencialmente longe das luzes da cidade, e esperar o dia escurecer. E lá estarão os cinco planetas, quase fazendo pose e aguardando o seu olhar ou, quem sabe, um clique fotográfico.

Se quiser brincar com planetas e mais o recurso da realidade aumentada, assim como no Pokémon Go, existem aplicativos que permitem apontar um dispositivo móvel para o céu e ver, em tempo real, pela tela, os nomes dos astros. Um deles, bastante famoso no mundo do iOS, é o Sky View.

Ao contrário do game, típico do mundo fast food aceleradíssimo em que vivemos, observar o céu é um momento tipicamente slow, de contemplação e introspecção. Deve ser divertido caçar pokémons. Não sei dizer porque ainda não o fiz. Mas devo confessar que, quando posso, bato uma bolinha no computador no Fifa 2014 (ainda não o atualizei o game para versão mais recente). Mas precisamos tirar o pé do acelerador! Relaxar. Ligar menos as telinhas dos dispositivos móveis e olhar mais para o céu, o que é sempre relaxante e muito instigante.

Que continuem as caçadas aos pokémons! Ratifico: nada contra os games. Mas que, para equilibrar a balança, as pessoas, em especial as crianças e os jovens, cada vez mais saiam a campo para caçar planetas e outros astros!

 

Simulações

Para ajudá-lo na astro caçada aos cinco planetas que segue pelo mês de agosto, confira abaixo as simulações do céu para o horário das 18h45min desde hoje, 5 de agosto até o próximo dia 20 de agosto. Embora as simulações tenham sido feitas para a minha cidade, São João da Boa Vista, interior de São Paulo, elas dão uma boa ideia da configuração dos astros para qualquer observador ao longo de todo o território brasileiro. Somente o tempo exato das observações é que deve mudar ligeiramente dependendo da latitude/longitude do observador.

Se preferir fazer as suas próprias simulações para o céu da sua exata localização, o que é ainda mais divertido, instale o Stellarium, planetário gratuito e de código aberto.

Boas observações. E céu limpo a todos!

 

5/agosto/2016 – 18h45min

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Simulação do céu para 5/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

6/agosto/2016 – 18h45min

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Simulação do céu para 6/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

7/agosto/2016 – 18h45min

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Simulação do céu para 7/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

8/agosto/2016 – 18h45min

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Simulação do céu para 8/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

9/agosto/2016 – 18h45min

5planetas_9agosto2016

Simulação do céu para 9/agosto/2016. Clique para abrir versão maior.

Para as demais datas, clique nos links abaixo:

10/agosto11/agosto12/agosto13/agosto14/agosto15/agosto16/agosto17/agosto18/agosto19/agosto20/agosto |

 


Para saber mais sobre o Pokémon Go

  • Matéria do UOL Tecnologia: “Entenda a realidade aumentada, recurso por trás do sucesso de Pokémon Go''

Já publicado no Física na Veia!


Veja a luz como nunca viu
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

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Radiômetro de Crookes, o primeiro experimento. E o prof. Lunazzi (destaque) apresentando o
dispositivo que é praticamente um “moinho'' de luz.

 

2015 foi o IYL – International Year of Light, o Ano Internacional da Luz. Dentro das comemorações oficiais no Brasil, na Unicamp – Universidade Estadual de Campinas, foi criada a exposição “Veja a luz como nunca viu''.

Ela foi pensada para atender à UPA – Universidade de Portas Abertas, evento anual da Unicamp que recebe alunos do ensino médio interessados em conhecer as atividades dos diversos institutos que compõem a Universidade.

Para a nossa sorte, a exposição sobreviveu. E continua mais viva do que nunca sob comando do seu idealizador, o prof. Dr. José J. Lunazzi do IFGW – Instituto de Física “Gleb Wataghin'', que sabe tudo de luz e de Óptica, sua especialidade há nada menos que 50 anos!

Ontem eu tinha compromisso pessoal na Universidade. Aproveitei e fiquei por lá para, depois do almoço, conhecer a exposição. Tive o privilégio de passar algumas horas com o próprio prof. Lunazzi e uma monitora (aluna da graduação) conhecendo de perto os experimentos de Óptica que, em sua maioria, podem ser reproduzidos de forma “caseira'' por qualquer pessoa que tenha mínima disposição para, aproveitando materiais baratos, em alguns casos sucata, criar dispositivos que podem de alguma forma interagir de forma criativa com a luz evidenciando fenômenos ópticos. Dentre outras inúmeras ideias, vi que é possível fazer uma genial lente de água (ou qualquer outro líquido transparente) usando uma placa de vidro plano e a cobertura de vidro curvo e transparente de uma luminária de teto (plafont). Também descobri como fazer um prisma flexível de água com abertura (ou ângulo de refringência) variável. Ideias criativas e que, certamente, vou incorporar no meu kit de experimentos em Óptica que sempre carrego para as minhas aulas presenciais no ensino médio e no curso pré-vestibular.

Fica a dica! Se você estiver por Campinas ou região, vale uma esticadinha até a exposição! O lugar, improvisado dentro do antigo barracão do Laboratório de Plasma, atualmente desativado, não tem a pretensão de ter o glamour de um museu de ciências. Mas é o lugar perfeito para, segundo o prof. Lunazzi, mostrar que dá para fazer muito com muito pouco. O prof. Lunazzi faz ainda questão de dizer que prefere não dar acabamento estético perfeito aos experimentos para ficar claro que é tudo feito a mão, de forma artesanal. O importante é a criatividade. E saber aproveitar materiais que iriam pro lixo. O espírito da exposição é aproximar as pessoas do conceito “faça você mesmo'', sem medo. Genial!

Confira mais abaixo, no rodapé do post, dados de contato da exposição que, ratifico, vale a pena! Você vai se divertir. E se surpreender!

 

Alguns momentos do tour óptico

A ideia desse post não é fazer uma cobertura do evento. Vou mostrar alguns momentos do tour, até porque não quero tirar de você, possível visitante da exposição, o sabor da descoberta de cada um dos experimentos inusitados.

O primeiro experimento, mostrado na foto que abre o post, é um “moinho de luz'' conhecido no meio científico por Radiômetro de Crookes. Eu já tinha avisto um ao vivo numa aula da graduação no IFGW nos anos 80. Depois disso, nunca mais. É um objeto bastante raro. Você já teve um desses ao alcance das mãos?

Os experimentos prosseguem numa pequena sala dentro do galpão do antigo laboratório desativado. Na imagem abaixo o prof. Lunazzi “materializa'' um feixe de luz laser verde usando gotículas de água vindas de um vaporizador/umidificador de ar. O feixe cônico divergente ao deixar a fonte torna-se convergente depois de atravessar uma lente plano-convexa feita de água. E depois segue seu caminho, voltando a ser divergente após a passagem pela região focal. Na foto o momento exato em que o professor aproveita para falar do olho humano e o mecanismo da visão. E, usando uma placa de papel, simula a função da retina, parede se células fotossensíveis que fica no fundo do globo ocular. Confira, no Youtube, vídeo desse experimento.

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Prof. Lunazzi e o feixe cônico laser depois de atravessar uma criativa lente convergente de água

 

Ainda na imagem acima podemos conferir na parte de baixo duas caixas de vidro (como se fossem aquários) que contém os criativos prismas de água com abertura variável que pretendo reproduzir em breve. E na parede, atrás, uma câmara escura que permite observar de dentro da sala a paisagem de fora projetada sobre uma lâmina de papel vegetal semitransparente.

A próxima imagem mostra a reflexão dos raios de luz num espelho plano usando usando o artifício conhecido como projetor de fendas alinhadas com o filamento reto de uma lâmpada incandescente. Note que os raios de luz divergentes continuam se afastando depois da interação com a superfície refletora plana.

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Um espelho plano reflete os raios de luz que continuam divergentes

Mas na foto abaixo podemos ver o poder que um espelho côncavo tem de concentrar a luz. Note que um espelho côncavo tomou o lugar do espelho plano mostrado na imagem acima. Os raios de luz agora convergem para a região focal, em fenômeno análogo ao do laser verde que passou pela lente de água. A diferença é que na lente a luz se concentra por refração e no espelho por reflexão.

Vale observar que o espelho côncavo usado no experimento foi reaproveitado de um telescópio da Universidade que observava a radiação Cherenkov vinda da atmosfera e foi desativado. Jogar fora? Jamais, pelo menos para o prof. Lunazzi que deu sobrevida ao espelho de muito boa qualidade que agora virou importante instrumento didático na exposição.

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Um espelho côncavo concentra os raios de luz do feixe original divergente que se torna convergente

Abaixo o primeiro Estereoscópio de Brewster brasileiro, feito pelo próprio professor Lunazzi, usando materiais baratos e um smartphone. Como praticamente qualquer pessoa hoje tem um smarphone, o resto do material,  duas lentes e papelão, estimados em R$ 50,00, tornam o dispositivo popular. Veja-o em detalhes aqui em página oficial do professor. Google (e seus óculos virtuais) que se cuide! A versão brasileira funciona e tem custo muito baixo!

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Dani, minha esposa, testando o primeiro Estereoscópio de Brewster brasileiro

 

Depois do estereoscópio vimos filmes e fotos 3D feitas de forma “caseira'' exibidas numa TV. O legal é que qualquer pessoa com um câmera comum, até mesmo de celular, pode fazer suas próprias fotos 3D. Apesar do caráter amador, o resultado surpreende e se aproxima bastante do que podemos ver no mundo profissional dos filmes 3D bastante comuns nos cinemas hoje em dia.

Muito obrigado prof. Lunazzi!  Sempre atencioso, bem humorado, e demostrando enorme prazer em compartilhar seu conhecimento fantástico acumulado em meio século de vida profissional! Minha esposa, minha filha. e eu nos divertimos bastante! Foi uma tarde inesquecível!

Lunazzi_expo_00

Eu e o professor Lunazzi, ao final do tour óptico.


A exposição

  • Local: Avenida Albert Einstein, 851 (antigo prédio do Laboratório de Plasma), ao lado da RTV – Rádio e Televisão Unicamp. Confira no mapa abaixo. O local é praticamente na esquina da Avenida Albert Einstein com a Rua Lev Landau que parte do Ciclo Básico e passa ao lado do IFGW – Instituto de Física “Gleb Wataghin''. Clique aqui para abrir o mapa no Google Maps.
    Lunazzi_expo_MAPA
  • Dias: de segunda à sexta (temporariamente a exposição não está abrindo às quintas)
  • Horário: 14h
  • Número máximo de visitantes: 10 por vez.
  • Site: Veja a luz como nunca viu
  • Página no facebook: Facebook.com/experimenteafisica
  • Telefone de contato: (19) 35212451

Você pode agendar uma visita com antecedência. Ou aparecer, como eu, sem avisar, no horário das 14h. O prédio provavelmente estará fechado. Mas é só tocar a campainha ou ligar para o telefone acima que você será muito bem recebido para um passeio óptico divertido e inesquecível.


Veja mais

Vídeo promocional oficial do evento (sem audio)


De olho na sonda Juno
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

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Página inicial do NASA's Eyes

 

A manobra de inserção orbital da sonda Juno (veja post anterior) foi um sucesso!

A sonda agora orbita o planeta Júpiter numa trajetória elíptica bastante excêntrica, ou seja, bastante alongada. Dessa forma a nave poderá passar bem longe de Júpiter, ponto chamado de apojove, a cerca de 8 milhões de quilômetros. E meia volta depois fará aproximação para dar uma rasante no gigante gasoso do Sistema Solar, passando pelo perijove, ponto de máxima aproximação, a cerca de 4000 quilômetros de altitude. A órbita vai se repetir 37 vezes, ou seja, serão 37 sobrevoos ao longo de 18 meses de operações. Em cada uma dessas passagens rasantes a sonda terá a oportunidade de fazer registros que vão de imagens do planeta gigante gasoso até medidas de diversos parâmetros que pretendem nos revelar como Júpiter surgiu e evolui até a configuração atual.

Você pode seguir a Juno através dos olhos da NASA, ou seja, do aplicativo NASA's Eyes que faz várias simulações interessantes. Assim que entrar no site, instale o aplicativo. E rode seus módulos “Eyes on the Earth'', Eyes on the Solar System'', “Eyes on Exoplanets'', além dos Solar System Tours “Juno'', New Horizons'', dentre outros.

A imagem abaixo mostra a página inicial do módulo “Juno'' onde você vê a sonda e seus avantajados painéis solares. Clique/arraste sobre a sonda com o mouse para girá-la nos três eixos. Isso é bem bacana para uma inspeção visual em todas as partes da nave. Dá para dar zoom in/out com as setas para cima/para baixo (no teclado) ou com a rodinha do mouse.

NASA_eyes_Juno_home

Tela inicial de “Juno''

Clicando no botão “Explore'' que fica na parte de baixo da tela, bem ao centro, você entra no modo que mostra a trajetória da Juno. Aí, dentre outras coisas, você pode simular a manobra de inserção orbital (imagem abaixo) e ver o quão perto a nave chegou do gigante gasoso para ser capturada pela gravidade do astro de forma controlada tal que pudesse entrar de forma perfeita na órbita desejada pelos cientistas sem se perder no espaço e nem cair no planeta.

NASA_eyes_Juno_OI

Simulação da delicada inserção orbital

Clicando no botão “Now'' que fica na parte de baixo da tela, à esquerda, o aplicativo mostra a posição atual da sonda Juno. Dá para fazer tracking da nave, ou seja, sempre que quiser, saber exatamente onde ela está. Quando eu escrevia esse post a posição da sonda era a que você confere na imagem abaixo. Note que ela  já contornou Júpiter e dele agora se afasta a fim de completar a sua órbita elíptica bastante excêntrica. No lado direito da tela há uma janela retangular vertical na qual você acompanha em tempo real a distância da Juno até Júpiter, a sua velocidade relativa a Júpiter e ainda a sua velocidade relativa à Terra. Bem no canto superior direito da tela há o botão “Controls'' que dá acesso a “Toggle Units'' (ícone de uma reguinha) que permite mudar a unidade de distância para quilômetro (km) bem como a unidade de velocidade para quilômetro por hora (estranhamente grafada como km/hr em vez de km/h). Originalmente a distância está em milhas e a velocidade em milhas/hora, o que não nos é muito familiar.

NASA_eyes_Juno_Now

Dá para seguir a sonda, em tempo real

 

Há ainda uma opção divertida de gerar a simulação em 3D. Procure por “3D'' no botão “Controls'', aquele que fica no canto superior direito da tela. Se você tiver óculos 3D anaglíficos, aqueles com uma lente azul e outra vermelha (confira receita “caseira'' nesse post), poderá brincar com a simulação que vai parecer saltar para fora da tela do computador.

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Modo 3D anaglífico

Há outras funções no aplicativo e seus diversos módulos. Vá clicando sem medo e descobrindo tudo o que dá para fazer.

Divirta-se! E siga de perto essa missão histórica que promete muitas novidades científicas, além das tão esperadas imagens de Júpiter em close-up!


Para saber mais

 


A sonda Juno está chegando ao seu destino
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

NASA Juno Mission Trailer

 

Depois de cinco anos de viagem espacial, a sonda Juno da NASA finalmente está chegando ao seu destino: o misterioso planeta Júpiter.

A nave vai orbitar o planeta para, mais de perto, estudá-lo por um período de 18 meses . Serão 37 sobrevoos a pouco mais de 4000 km da espessa camada gasosa externa do planeta. O recorde anterior de aproximação pertence à sonda Pioneer 11, de 1974, que passou a 43000 km do planeta.

Momento crítico

A orbit insertion, ou inserção orbital em português, é uma manobra importante e da qual depende o futuro da missão. Como toda órbita é uma perfeita combinação de velocidade e altitude (confira a ideia em post ainda na plataforma antiga do blog), a sonda precisa estar no lugar (ou altitude certa) e com a velocidade vetorial correta para entrar na órbita desejada pelos cientistas responsáveis pela missão. Qualquer falha pode fazer com que a órbita não se concretize. O evento acontecerá hoje, 4 de julho, com transmissão em tempo real pela NASA TV a partir das 23h30min (horário de Brasília).

Já em clima de 'quase' férias escolares, preguiçoso, vou ficar só espiando (e torcendo) de longe confortavelmente deitado em minha cama com tablet e celular nas mãos. Mas dois amigos ativistas da divulgação científica (e nada preguiçosos!) farão cobertura em tempo real: Salvador Nogueira (do Mensageiro Sideral), jornalista da Folha e meu vizinho da blogosfera do UOL, e Sérgio Sancevero (do Space Today). Deixo abaixo as janelas para as duas coberturas (em português) que prometem competência e bastante confiabilidade. Estarei ligado nas duas, além da NASA TV.

Salvador Nogueira (do Mensageiro Sideral)

Sérgio Sancevero (do Space Today)

Acompanhe esse momento científico histórico! E fique na torcida para que tudo corra bem! A sonda Juno promete nos brindar com imagens e informações (medidas) inéditas sobre o nosso belíssimo vizinho gigante gasoso!


Para saber mais


Que tal “visitar” a ISS?
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

ISS_VT

Tela inicial do aplicativo mostrando o interior de um dos módulos das ISS.

 

Enquanto aguardo passagem da ISS – International Space Station ou Estação Espacial Internacional sobre a minha cidade (18h49min), deixo para você uma dica bem legal e que garanto vai render bons momentos de diversão!

Dificilmente teremos oportunidade de visitar a ISS pra valer. Concorda? Para subir até a sua órbita e nela embarcar, numa altitude média de 400 km, precisamos de treinamento pesado em astronáutica e carona permitida numa nave oficial que nos leve até lá.  Isso não é impossível. Mas bastante improvável para quem nem de longe será um astronauta.

Mas existe um aplicativo on line que nos permite uma visita virtual à ISS. Confira aqui.

Assim que você entra no sistema, vê o que mostra a imagem lá do topo do post.

Note, como destacado na imagem a seguir, que no rodapé da tela temos ferramentas bastante úteis e clicáveis para movermos a visão para a direita, para a esquerda, para cima e para baixo, além de darmos zoom in e zoom out.  Há também uma ferramenta para rotação automática do ambiente virtual para quando o braço cansar.

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Ferramentas úteis no rodapé da tela

 

Longe de querer fazer aqui um tutorial completo, quase sempre chato e burocrático, sugiro que você vá clicando em tudo e, em tempo real, conferindo o que acontece. Garanto que em minutos você já estará dominando o aplicativo que é bastante amigável!

Chamo a sua atenção o recurso MAP ON/OFF que liga/deliga um mapa da ISS que aparece no topo direito da tela (e que reproduzo na imagem abaixo). Ele é bastante útil porque mostra em que módulo da estação espacial você se encontra virtualmente, sempre destacando-o com um alvo em vermelho.  Os demais módulos ficam marcados com um alvo em verde que você pode clicar para mudar de ambiente a qualquer momento.

ISS_VT_menu

Mapa interativo. Útil para você saber em que módulo você se encontra e também para mudar de ambiente quando quiser, ao click do mouse.

Agora vou botar a cara para fora para ver a ISS passar! Nesse post dou as dicas de como observar a ISS a olho nu, brincadeira divertida que começa em descobrir com antecedência em que dia/hora a nave vai passar sobre a sua cidade e que trajetória fará no céu.

Se eu conseguir observar a ISS, volto para contar como foi. Combinado?

 

O que eu vi

[atualização do post 19h11min]

A imagem abaixo é um único frame de um pequeno vídeo que fiz mostrando a ISS (pontinho luminoso) cruzando o céu de minha cidade, São João da Boa Vista, interior de São Paulo, durante 3 minutos aproximadamente e a partir das 18h49min.

ISS_passagem_27jun2016

A olho nu a ISS é um ponto bastante luminoso, com jeitão de estrela, mas que se move rapidamente no céu. [27/junho/2016, ~ 18h50min]

A imagem acima dá uma ideia de como vemos a ISS a olho nu, ou seja, um pontinho bastante luminoso, como uma estrela, mas que se move rapidamente no céu. O mais incrível é imaginar que “dentro desse pontinho'' que viaja a 27000 km/h tem astronautas que completam uma volta na Terra a cada 90 minutos aproximadamente!

Confira minhas dicas para seguir/observar a ISS nesse post. Quem sabe numa próxima passagem sobre o Brasil você observe a ISS daí da sua cidade!


Já publicado no Física na Veia!

(*) posts na plataforma antiga do blog

Solstício: o inverno começa hoje
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Solsticios_Equinocios

 

Hoje, 20 de junho de 2016, é a data do solstício (de inverno no hemisfério sul e de verão no hemisfério norte). E o que isso significa? Significa que para nós, ao sul do equador, vai começar oficialmente a estação do inverno. Para os moradores do hemisfério norte terá início a estação do verão. E essa mudança de estação ocorrerá exatamente às 19h35min (horário de Brasília).

A palavra solstício significa Sol parado. E o termo faz muito sentido uma vez que, do ponto de vista de um observador na Terra, o ponto do nascer do Sol parece se mover em torno do ponto cardeal leste (L), exceto nas datas dos dois solstícios anuais em que ele parece parar de se deslocar para inverter o sentido do seu movimento aparente.

Como podemos ver nas figuras acima, o Sol nasce exatamente no ponto cardeal leste (L) somente em dois dias do ano chamados de equinócios. Nos demais dias o nascer do Sol está sempre deslocado para o norte ou para o sul, dependendo da época do ano. Nos solstícios o deslocamento norte ou sul em relação ao ponto cardeal leste (L) é máximo. Quando saí de casa para o trabalho, por volta das 7h, vi o Sol nascendo, ainda baixo no horizonte, e bastante deslocado para o norte, exatamente como mostra a figura [2] logo acima.

A seguir aprofundo um pouco o tema. Acompanhe.

 

Entendendo a figura acima

As imagens acima simulam o nascer do Sol para a minha cidade, São João da Boa Vista, interior de São Paulo. Elas foram feitas com o software Stellarium, um planetário desktop freeware e opensource que roda em diversas plataformas, inclusive em dispositivos móveis. Vale a pena experimentar!

No equinócio de outono [1] no hemisfério sul o Sol nasce exatamente a leste (L). E a partir daí tem o ponto do nascer deslocado cada vez mais para o norte até o dia do solstício de inverno [2] (como hoje, 20 de junho) quando o nascer do Sol atinge máximo afastamento norte em relação ao leste (L) e, portanto, “para'' de se deslocar. A partir dessa data o ponto do nascer do Sol começa a se mover para a direita (a rigor para o sul) e retorna até que no equinócio de primavera [3] coincide novamente  com o ponto cardeal leste (L). E prossegue o seu movimento aparente para a direita do observador, ou seja, cada vez mais para o sul. No solstício de verão [4] o Sol nasce no ponto de máximo afastamento sul em relação ao ponto cardeal leste (L) e, mais uma vez, “para'' de se deslocar. A partir daí o nascer do Sol retorna, em movimento cada vez mais para a esquerda do observador, ou seja, para o norte, até que noutro equinócio de outono [5], um ano depois do equinócio de outono anterior [1], nasce mais uma vez exatamente a leste (L). E o ciclo se repete dessa forma a cada ano.

Observação: Optei por representar o deslocamento aparente do nascer do Sol em torno do ponto cardeal leste (L). Mas há uma simetria: efeito análogo ocorre do outro lado da esfera celeste, onde o Sol se põe, em torno do ponto cardeal oeste. Somente nos equinócios, quando o Sol nasce exatamente a leste, ele também se põe exatamente no ponto cardeal oeste. Veja as figuras a seguir, com simulações da trajetória diária aparente do Sol nas datas dos solstícios e dos equinócios para entender melhor essa ideia e, de brinde, visualizar como dias e noites têm duração diferente no decorrer do ano.

A duração dos dias e das noites

A imagem abaixo mostra (em amarelo) uma simulação do caminho aparente do Sol no céu hoje (solstício de inverno) para um observador na minha cidade, São João da Boa Vista, interior de São Paulo, na latitude de quase 23 graus sul. O disco verde representa os 360 graus de horizonte do observador que está representado bem ao centro. Indiquei pela palavra “eixo'' a direção do eixo imaginário de rotação da Terra e, portanto, da esfera celeste imaginária que envolve o observador. O ponto onde o Sol nasce está sempre representado por P1 e onde se põe por P2. As marcações “P1″, “P2″ e “eixo'' são minhas e não do software que utilizei e indico mais abaixo.

Solsticio_I_caminho_aparente_Sol_

Note que o Sol nasce (ou começa a ascender no céu) no ponto P1 deslocado para o norte (N) em relação ao ponto cardeal leste (E de East, em inglês), como já afirmamos acima. E se põe (ou começa a ficar abaixo da linha do horizonte) no ponto P2 também deslocado para o norte (N) em relação ao oeste (W de West, em inglês).

Na verdade, se reparar bem, todo o caminho aparente do Sol no céu está bastante deslocado para o norte. Isso faz com que a porção do arco amarelo acima do horizonte fique menor do que a porção do mesmo arco abaixo do horizonte. Concorda? E o que isso significa na prática? Pense. Enquanto o Sol está acima do horizonte do observador temos luz solar, ou seja, é dia. Com o Sol abaixo da linha do horizonte será noite no local onde se encontra o observador. Logo, no solstício de inverno, se o arco amarelo acima do horizonte é mais curto do que o arco abaixo do horizonte, temos o dia mais curto do que a noite. Aproximando dia + noite = 24 h, no solstício de inverno temos um dia menor do que 12 h e, portanto, uma noite maior do que 12 h. É por isso que nessa data temos o dia mais curto do ano e, portanto, a noite mais longa.

Na próxima imagem vemos novamente em amarelo outra simulação do caminho aparente do Sol no céu num equinócio (de outono ou de primavera). Note que agora o Sol nasce exatamente no ponto P1 que coincide com o ponto cardeal leste (E) e se põe no ponto P2 que coincide com o ponto cardeal oeste (W). O arco amarelo acima do horizonte (dia) tem exatamente o mesmo comprimento do arco amarelo abaixo do horizonte (noite). Nos equinócios, que ocorrem duas vezes por ano, temos dia e noite de igual duração (12 h cada um).

Equinocio_caminho_aparente_Sol_

Analogamente, na imagem abaixo temos mais uma simulação (arco em amarelo) do caminho aparente do Sol  mas agora na data do solstício de verão.

Solsticio_V_caminho_aparente_Sol_

O Sol agora nasce com máximo afastamento sul (S) em relação ao ponto cardeal leste (E) e se põe num ponto de máximo afastamento sul (S) em relação ao ponto cardeal oeste (W). Note que agora o arco amarelo acima do horizonte e que representa o dia tem comprimento maior do que o arco amarelo abaixo do horizonte e que representa a noite. No solstício de verão temos um dia maior do que 12 h e, consequentemente, uma noite menor do 12 h. Nessa data, que marca o início do verão, temos o maior dia e a menor noite do ano.

Deu para entender como dias e noites têm duração variável ao longo de um ano?

Para instigar a sua imaginação, uma pergunta: o que aconteceria com a inclinação da trajetória aparente diária do Sol no céu (arco amarelo) se o observador estivesse numa cidade situada exatamente sobre a linha do equador terrestre? Pense!

O observador estaria numa latitude zero graus. Consegue imaginar?

As simulações abaixo ilustram a ideia.

Solsticios_Equinocios_equador

[1] solstício de inverno; [2] equinócios; [3] solstício de verão

Note que os arcos diários aparentes descritos pelo Sol não teriam inclinação, ou seja, seriam verticais (ou perpendiculares) em relação ao horizonte do observador. Mas o efeito sobre a duração dos dias e das noites seria o mesmo. Concorda?

Analisando as imagens acima podemos concluir que, quanto mais afastado um observador estiver do equador, ou seja, quanto maior a sua latitude (em graus), mais inclinadas serão as trajetórias aparentes (arcos) diários do Sol no céu. Certo?

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Gostou das simulações das trajetórias solares aparentes diárias mostradas acima? Bastante didáticas! As fiz com o aplicativo Motions of the Sum Simulator, um dos aplicativos em Flash do acervo do The Nebraska Astronomy Applet Project.  Trata-se de um material espetacular! Se você ainda não o conhece, garanto que vai gastar muitas horas se divertindo e aprendendo bastante sobre Astronomia com eles! Não tenha medo. Abra cada aplicativo e vá clicando, arrastando botões, digitando parâmetros, etc.. Experimente também o clicar/arrastar com o mouse que funciona em muitos deles, como no  Motions of the Sum Simulator em que você pode girar o horizonte do observador em 3D. É tudo bastante intuitivo. Se você tiver um bom conhecimento de inglês, ajuda. Todos os aplicativos estão originalmente em inglês.

 

Vamos aquecer o inverno?

O inverno aproxima as pessoas. Reúne amigos, familiares, gente querida. E todos buscam aconchego em um bom papo, em ambiente aquecido e de preferência com boa comida e boa bebida. Aproveite esse período especial que, no nosso país tropical, é bem curto!

E, como tudo indica que em 2016 teremos um inverno acentuadamente mais frio aqui no Brasil (já tivemos “amostras grátis'' de dias bem frios ainda no final do outono), aproveite para fazer uma limpeza no seu armário e escolher alguns agasalhos velhos para doar. Não faz sentido guardar roupa ainda útil mas em desuso enquanto pessoas necessitadas estão passando frio. Não é mesmo? Já fiz isso dias atrás quando a temperatura caiu. Se todo mundo colaborar, teremos um inverno mais quentinho e, portanto, mais aconchegante e feliz para a maioria das pessoas.


Já publicado no Física na Veia!

Posts em solstícios/equinócios do último ano:

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Livro da Escola de Física do CERN: comprar ou baixar
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Capa da obra

Capa da obra

 

Tive o prazer e a honra de participar¹ como autor do livro “Nós, professores brasileiros do ensino médio, Estivemos no CERN''.

A obra, idealizada e organizada pelo prof. Dr. Nilson Marcos Dias Garcia e editada pela SBF – Sociedade Brasileira de Física com recursos da CAPES – Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, é uma coleção de 43 textos escritos por 49 professores brasileiros de física do ensino médio que participaram de diversas edições da Escola de Física do CERN em Língua Portuguesa que acontece anualmente em Genebra, na Suíça.

Lançado no ano passado, o livro está estruturado em cinco momentos distintos: 1) Localizando o CERN e a sua importância; 2) A Escola de Professores no CERN em Língua Portuguesa e a Escola de Física CERN; 3) A preparação dos professores selecionados para participarem da Escola de Física CERN; 4) A semana de curso no CERN; e 5) A difusão da experiência vivenciada após o retorno ao Brasil. Cada um desses momentos dá origem a um capítulo da obra. Confira:

Capítulo 1 – O CERN e a Física de Partículas
Capítulo 2 – A Escola de Física em Língua Portuguesa
Capítulo 3 – Preparando-se para ir ao CERN
Capítulo 4 – Experiências vividas no CERN
Capítulo 5 – A sala de aula pós CERN

O tijolão impresso, com 546 páginas, pode ser adquirido na Livraria da Física com desconto por apenas R$ 40,00 (+ frete). Mas, como se trata de um projeto sem fins comerciais, a partir de agora também está disponível para download em PDF. Logo, não há desculpa para não ter um exemplar físico ou digital.

Nada como um livro bem encadernado e organizado na prateleira da nossa biblioteca pessoal ou na cabeceira da cama, ao alcance das mãos. Concorda? Sem falar do insubstituível cheiro de tinta de um novo livro. Mas não há como negar que a leitura virtual é uma praticidade do mundo moderno e que está contribuindo para modificar positivamente o hábito de leitura das pessoas. Na dúvida, fique com as duas versões!

Para quem quer saber mais sobre o CERN e tudo o que acontece por lá, em especial no LHC – Large Hadron Collider, o maior acelerador de partículas de todos os tempos e que já fez história como palco da confirmação da existência do Bóson de Higgs que rendeu Nobel de Física em 2013o livro é um excelente ponto de partida. E vale também para divulgar esse importante projeto de capacitação de professores de física do ensino médio e que em setembro vai levar mais uma turma de docentes brasileiros para o CERN.

Fica a dica!


(1) Meu texto “Nunca mais minhas aulas foram as mesmas…'' está na página 492 encerrando a obra e mostra, com exemplos, como o LHC e todo o conhecimento científico que gira ao seu redor dá suporte didático a praticamente todas as áreas do ensino da física clássica e moderna.

Já publicado no Física na Veia!

[09/04/2016]  Inscrições abertas para a Escola de Física do CERN 2016
[26/01/2015]  Nós estivemos no CERN
[05/09/2010]  O sonho de estar no CERN


Semana Acadêmica de Física da UFSC
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

IV-SAF

 

Entre 15 e 19 de agosto de 2016 acontecerá no Campus da UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina no Bairro Trindade em Florianópolis, SC, a IV SAF – Semana Acadêmica de Física.

Professores cientistas e graduandos de iniciação cientifica acadêmica de Santa Catarina, São Paulo, e de outros estados abordarão temas pesquisados em física por meio de 12 palestras, 3 mini cursos, além de seminários e discussões referentes a evolução do conhecimento cientifico com uma linguagem acessível para estudantes do curso de física e estudantes do ensino médio em geral, motivando assim o fascínio por essa importante área da ciência.

Uma das propostas do evento é explicitar o quanto diversas áreas se atravessam e a contribuição da física como teoria e prática na produção de diversos materiais de tecnologia, por exemplo. Muitos profissionais da física são contratados para contribuir nas mais variadas áreas, no desenvolvimento de produtos como sistemas energéticos, simulação multifísica, robótica, biofísica, games, e etc. Logo, é uma oportunidade para os estudantes participantes reconhecerem as possibilidades de inserção no mercado de trabalho.

O evento, sem fins lucrativos, é organizado pelos acadêmicos do Curso de Graduação em Física da UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina com colaboração do corpo docente.

Mais informações em www.saf.sites.ufsc.br.

Tags : SAF UFSC


19/05: Dia do Físico
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Dia_do_Fisico_2016

Desmembre 1905 em 19 e 05 e terá 19 de maio

 

Hoje, 19/05, é o Dia do Físico!

A data foi escolhida porque 19/05 lembra 1905, inesquecível ano em que o jovem Albert Einstein (1879-1955) publicou cinco artigos originais, todos de relevância para a Física.

Você sabe quais foram esses cinco artigos de Einstein e do que tratavam? Confira a seguir:

1. “Sobre um ponto de vista heurístico concernente à geração e transformação da luz''
(Título original “Über einen die Erzeugung und Umwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Standpunkt'')<
2. “Sobre uma nova determinação das dimensões moleculares''
(Título original: “Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen'')
3. “Sobre o movimento de partículas suspensas em fluidos em repouso, como postulado pela teoria molecular do calor''
(Título original: Über die von der molekulartheoretischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen'')
4. “Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento''
(Título original: “Zur Elektrodynamik bewegter Körper'')
5. “A inércia de um corpo depende da sua energia?
(Título original: “Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?'')

No primeiro artigo Einstein descreve o Efeito Fotoelétrico de forma original, com base no conceito de quantum de Max Planck (1858-1947) publicado oficialmente em dezembro de 1900. Foi por conta do seu trabalho sobre o Efeito Fotoelétrico que Einstein ganhou o Nobel de Física em 1921. O segundo artigo foi recorde de citações entre os trabalhos científicos na época e foi aceito como tese de doutoramento na Universidade de Zurique. O terceiro, também bastante conhecido e importante, trata do Movimento Browniano. O quarto é nada mais nada menos do que a semente da Teoria da Relatividade Restrita (ou Especial). E o quinto nos brinda com a mais famosa equação de toda a Física: E = m.c². Ufa! Tá bom pra você?!

Por conta desta enorme inspiração de Einstein, 1905 ficou conhecido como o segundo annus mirabilis (ou ano miraculoso) da Física. O primeiro annus mirabilis da Física foi 1666, um ano muito produtivo para Sir Isaac Newton (1643-1727) e no qual publicou a sua importantíssima Lei da Gravitação Universal, a primeira teoria a descrever com sucesso a atração gravitacional entre os corpos dotados de massa, além de ideias de Mecânica, Óptica, e a sua versão pessoal do Cálculo Diferencial e Integral, ferramenta que “inventou'' para uso próprio, ou seja, para suportar as suas sofisticadas ideias que, até então, não podiam ser descritas pela Matemática pré existente.

PARABÉNS A TODOS OS FÍSICOS!

 


Mais uma edição da OBA
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Alunos do ensino fundamental do Anglo São João, São João da Boa Vista, SP, na OBA 2016.

Alunos do ensino fundamental do Anglo São João, São João da Boa Vista, SP, na OBA 2016.

 

Você sabe o que é OBA? OBA é a Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica, evento oficial da SAB – Sociedade Astronômica Brasileira e da AEB – Agência Espacial Brasileira.

Aconteceu ontem, dia 13 de maio, sexta-feira, em todo o território nacional, a XIX edição dessa importante olimpíada estudantil destinada a alunos de escolas públicas e privadas do ensino fundamental até o médio. Para ser compatível com estudantes de idades tão diferentes, são quatro níveis de provas:

– Nível 1: primeira à terceira série do ensino fundamental
– Nível 2: quarta e quinta série do ensino fundamental
– Nível 3: sexta à nona série do ensino fundamental
– Nível 4: primeira à terceira série ensino médio

Tive o prazer de aplicar pessoalmente a prova para meus alunos do Anglo São João, em São João da Boa Vista, interior de São Paulo.

Agora é hora de arregaçar as mangas e corrigir as avaliações com atenção e seguindo o gabarito oficial do evento.  Depois temos que lançar as notas no site. E enviar as provas físicas para serem arquivadas junto à comissão organizadora do evento que fica no Instituto de Física da  UERJ – Universidade Estadual do Rio de Janeiro sob coordenação do prof. Dr. João Batista Canalle. Depois que todas as notas de todos os estudantes do Brasil forem oficializadas no sistema, serão definidas as medalhas de ouro, prata e bronze por faixas de rendimento na prova.

Fico na torcida pelos sucesso dos meus alunos e também pelo sucesso de inúmeros talentos da Astronomia e da Astronáutica espalhados por todo o nosso país. Vale lembrar que os melhores alunos da OBA 2016 serão selecionados para um curso de aprofundamento à distância organizado por astrônomos profissionais da SAB e que, depois de várias provas via internet, serão selecionados para a prova final presencial que vai constituir as equipes de estudantes brasileiros do ensino médio que defenderão o nosso país nas olimpíadas internacionais de Astronomia 2017.

OBA2016_EM

Alunos do ensino médio do Anglo São João, São João da Boa Vista, SP, fazendo a prova da OBA.


Paralelamente à OBA aconteceu também a X MOBFOG – Mostra Brasileira de Foguetes na qual alunos devem construir e lançar foguetes artesanais. Saiba mais sobre a MOBFOG no próprio site da OBA.

Parabéns a todos os alunos que fizeram a prova e construíram e lançaram seus foguetes! Todos já ganharam o mais importante: o conhecimento. Se vierem medalhas, melhor ainda!

Congratulações especiais aos organizadores do evento que bravamente chegou à sua décima nona edição. Toda iniciativa que tem por objeto contribuir para a melhora na qualidade da educação científica de base no Brasil merece incentivo e muito respeito!


Para saber mais

  • Visite o site oficial da OBA. Lá você vai encontrar muita informação além de vasto material didático gratuito e as provas de todas as edições da olimpíada resolvidas e gabaritadas, já incluindo a prova de ontem.
  • Simulados on line da OBA com um banco de questões que já foram cobradas em provas anteriores. No site da olimpíada você também encontra link para baixar o aplicativo simulado da OBA caso queira usar o seu smartphone como plataforma.

Já publicado no Física na Veia!