Física na Veia!

Arquivo : julho 2016

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!

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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.

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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.

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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.

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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


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