Física na Veia!

Arquivo : junho 2016

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.

ISS_VT_menu2

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?

_____________________

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:

Outros posts relacionados ao tema:


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


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