veiculo a ar comprimido

Foto cortesia de Zero Pollution Motors
Espera-se que o e.Volution com motor a ar comprimido seja o automóvel ideal para cidades muito poluídas

Você foi ao posto de gasolina nos útlimos dias?  O preço da gasolina  tem subido vertiginosamente. Mas o custo não é o único problema no uso da gasolina como combustível primário. Ela também prejudica o meio-ambiente e, uma vez que não se trata de um recurso renovável, eventualmente se esgotará.

Uma alternativa possível é o carro movido a ar. Existem pelo menos dois projetos em desenvolvimento para um novo tipo de carro que será movido a ar comprimido. Neste artigo, você conhecerá a tecnologia por trás desses dois modelos de carros a ar comprimido que estão sendo desenvolvidos e saberá como eles poderão substituir o seu "beberrão" de gasolina até o final da década!

Motor de dois cilindros de ar comprimido

Foto cortesia de Zero Pollution Motors
O e.Volution será capaz de viajar a cerca de 200 km (124 milhas) antes de precisar ser abastecido com ar comprimido

Em alguns anos você poderá ver o primeiro veículo movido a ar circulando pela sua cidade. Provavelmente, será o e.Volution , carro que está sendo construído pela Zero Pollution Motors em Brignoles, França. Estes automóveis têm gerado grande interesse nos últimos anos e o governo do México já assinou um acordo para comprar 40 mil e.Volutions para substituir, na extremamente poluída Cidade do México, táxis movidos a gasolina e óleo diesel.

Os fabricantes promovem o e.Volution como sendo um carro de baixa poluição ou poluição zero. Entretanto, há discussões sobre qual seria o impacto ambiental que esses automóveis movidos a ar causariam. Fabricantes sugerem que, como os carros são movidos a ar, eles são ambientalmente corretos. Já aqueles que não são favoráveis ao carro movido a ar dizem que estes automóveis apenas tiram a poluição dos canos de escape e a transferem para outro lugar, assim como acontece em uma usina elétrica. Estes carros necessitam de eletricidade para que o ar seja comprimido em seus tanques, e é necessário combustível fóssil para fornecer energia elétrica.

O e.Volution é impulsionado por um motor de dois cilindros comprimido a ar. O conceito básico existente por trás do motor é único: ele pode se mover tanto com apenas ar comprimido ou atuar como um motor de combustão interna. O ar comprimido é armazenado em tanques de fibra de carbono ou de vidro a uma pressão de 1.900 kg por polegada quadrada (psi). O ar é alimentado através de um injetor de ar até o motor e flui dentro de uma pequena câmara, a qual faz o ar se expandir. O ar empurra os pistões e estes empurram o virabrequim, dando força ao carro.

Foto cortesia de Zero Pollution Motors
O escape do motor do carro e.Volution, visto aqui, não conterá poluentes

A Zero Pollution Motors também trabalha em uma versão híbrida do seu motor que poderá operar com uma combinação de combustível tradicional e ar. A mudança de fonte de energia será feita eletronicamente. Quando o carro trafegar a velocidades inferiores a 60 km/h, ele será movido a ar. Em velocidades superiores, será movido a combustíveis tais como gasolina, óleo diesel ou gás natural.

Tanques de ar fixados na parte inferior do carro podem comportar cerca de 300 l (79 galões) de ar. Este ar comprimido pode abastecer o e.Volution por até 200 km (124 milhas) a uma velocidade máxima de 96,5 km/h (60 milhas por hora). Quando o tanque estiver quase vazio, você poderá encostar o carro e reabastecer o e.Volution na bomba de ar mais próxima. Usando-se uma fonte elétrica doméstica, o tanque de ar comprimido levará cerca de quatro horas para ser reabastecido. Entretanto, com uma bomba de alta pressão é possível fazer uma recarga rápida de três minutos.

O motor do carro exige uma pequena quantidade de óleo, cerca de 0,8 l, que o motorista deverá trocar apenas a cada 50 mil km (31.000 milhas). O carro será equipado com transmissão automática, tração traseira, direção do tipo pinhão e cremalheira e terá uma distância entre eixos de 2,89 m (9,5 pés). Ele pesará cerca de 700 kg (1.543 libras) e terá o tamanho de 3,81 m (12,5 pés) de comprimento, 1,74 m (5,7 pés) de altura e 1,71 (5,6 pés) de largura.

Em outubro, o e.Volution fez sua primeira aparição pública em Johannesburg, África do Sul, na Auto Africa Expo 2000. A Zero Pollution afirmou que o carro seria posto à venda na África do Sul em 2002, mas não diz quando o automóvel estará disponível em outras partes do mundo.

Outra versão de carro movido a ar está sendo desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Washington usando o conceito de motor a vapor, com a exceção de que não há combustão. Os pesquisadores usam nitrogênio líquido como propulsor para seu protótipo de carro a ar LN2000. Os pesquisadores decidiram usar nitrogênio por causa de sua abundância na atmosfera - o nitrogênio compõe aproximadamente 78% da atmosfera terrestre - e pela disponibilidade de nitrogênio líquido. Há cinco componentes no motor do LN2000:

• um tanque de aço inoxidável de 91 l
• uma bomba que move o nitrogênio líquido para o economizador
• um economizador que aquece o nitrogênio líquido com calor resultante do escapamento
• um permutador de calor que ferve o nitrogênio líquido, criando um gás de alta pressão
• um expansor, que converte a energia do nitrogênio em força utilizável

O nitrogênio líquido, armazenado a -196 ºC (-320 ºF), é vaporizado pelo convertor de calor. O convertor de calor é o coração do motor criogênico do LN2000, que recebe este nome devido às temperaturas extremamente baixas nas quais o nitrogênio líquido é armazenado. O ar movido em torno do veículo é usado para aquecer o nitrogênio líquido ao ponto de fervura. Uma vez que o nitrogênio líquido ferve, transforma-se em vapor da mesma forma que a água fervida se torna vapor d'água em um motor a vapor.

O gás nitrogênio formado pelo convertor de calor é expandido em aproximadamente 700 vezes seu volume quando em estado líquido. Este gás altamente pressurizado é então alimentado ao expansor, onde a potência do gás nitrogênio é convertida em força mecânica para empurrar os pistões do motor. O único resíduo de escape é o nitrogênio, e como este compõe a maior parte da atmosfera, o automóvel emite pouca poluição. Entretanto, estes carros podem não reduzir a poluição tanto quanto você pensa. Enquanto a poluição inexiste no carro, ela pode ser transferida para outro lugar. Assim como com o e.Volution, o LN2000 necessita de eletricidade para comprimir o ar. O uso dessa eletricidade significa que haverá alguma quantidade de poluição em outro lugar.

Parte do calor resultante da exaustão circula através do motor para o economizador, que pré-aquece o nitrogênio antes deste entrar no convertor de calor, aumentando a eficiência. Dois ventiladores situados na traseira do veículo sugam o ar através do convertor de calor para aumentar a transferência de calor para o nitrogênio líquido.

Os pesquisadores de Washington desenvolveram um protótipo ainda primitivo de seu carro, usando um furgão de correio Grumman-Olson Kubvan ano 1984 convertido. O furgão tem um motor radial de cinco cilindros que produz 15 cavalos com combustível de nitrogênio líquido. Ele é também equipado com transmissão manual de cinco marchas. Atualmente, o carro é capaz de percorrer apenas 3,2 km (2 milhas) com um tanque cheio de nitrogênio líquido, e sua velocidade máxima é de apenas 35.4 km/h (22 m/h). Entretanto, como o carro movido a nitrogênio líquido será mais leve, os pesquisadores acham que um tanque com 227 l (60 galões) dará ao LN2000 uma autonomia potencial de aproximadamente 321.8 km (200 milhas).

Com o preço da gasolina disparando, como vem acontecendo nos últimos anos, não demorará muito para que os motoristas recorram a veículos movidos a combustíveis alternativos. Ainda que os veículos movidos a ar percam terreno para os seus concorrentes movidos à gasolina no que diz respeito a desempenho e potência, eles operam com menor custo e são ecologicamente corretos, o que os torna mais atrativos como o futuro do transporte nas estradas.

pesquisa retirada do site: http://carros.hsw.uol.com.br/carros-a-ar.htm

Se a natureza tem aversão a vácuo, por que o vácuo espacial não absorve toda a atmosfera da Terra?

Com base em nossa experiência com a natureza, a impressão é que ela realmente tem aversão a vácuo. Se você criar um vácuo dentro de um recipiente aqui na Terra, a natureza rapidamente encherá este recipiente com ar, se você permitir (por exemplo, perfurando o recipiente).

Por outro lado, sabemos que o espaço sideral é um vácuo gigante, ele é infinitamente maior que a Terra, de modo que 99% de nosso universo é um vácuo. Com base nisso, o ideal é dizer que a "natureza ama o vácuo". Então, por que o vácuo do espaço sideral não absorve nossa atmosfera?

Digamos que você está na Terra segurando uma garrafa de vidro. Se você prender a garrafa a uma bomba de vácuo e tirar todo o ar e em seguida você fechar a garrafa, ela ficará com um vácuo. Se você fizer um furo nesta garrafa, o ar entrará. Isso ocorre devido à pressão atmosférica ao redor da garrafa. Na Terra, estamos todos rodeados de ar, que sobe muitos quilômetros acima de nós. As moléculas de ar ficam umas sobre as outras e criam uma pressão de 14,7 psi ao nível do mar. Quanto mais alto você subir na atmosfera, menor será a camada de moléculas e menor a pressão.

Pressão atmosférica a várias altitudes

• Nível do mar - 14,7psi
• 3.000m - 10,2psi
• 6.000m - 6,4psi
• 9.000m - 4,3psi
• 12.000m - 2,7psi
• 15.000m - 1,6psi

Ao nível do mar, é o peso de todas essas moléculas sobre a garrafa (7 kg/cm²) que as força para dentro do vácuo perfurado.

Se viajasse em um foguete à margem da atmosfera, você descobriria que não há pressão atmosférica. Ao contrário, as moléculas de ar individuais ficam se movendo ao redor no vácuo espacial. As moléculas podem mover-se para qualquer lugar, mas elas tendem a seguir em direção à Terra, pois a gravidade da Terra age sobre elas assim como age sobre qualquer coisa que tenha massa. A razão de o vácuo espacial não atrair as moléculas é o fato de não haver absorção ao vácuo espacial - não há pressão atmosférica que força as coisas para o vácuo. O que há no espaço são as moléculas que percorrem este vácuo.

Você pode ver que não há risco de o vácuo absorver nossa atmosfera, mas existe outra força que poderia roubar nossa atmosfera. Essa força é chamada de vento solar. Felizmente, a atmosfera é protegida contra o vento solar pelo campo magnético da Terra.

informação retirada do site:http://ciencia.hsw.uol.com.br/questao200.htm

roupas anti explosões-como funcionam

Nesse exato momento, essas três situações podem estar acontecendo:

• um pacote suspeito é descoberto do lado de fora de um departamento federal;
• um dispositivo explosivo improvisado está sendo instalado em uma estrada no Iraque ou no Afeganistão;
• um fazendeiro inglês está prestes a desenterrar acidentalmente uma bomba ativada da Segunda Guerra Mundial.

Quando são encontradas bombas, artefatos não detonados (equipamento militar que inclui artilharias, canhões e outros equipamentos) ou dispositivos de risco, eles devem ser neutralizados, desarmados, removidos ou explodidos de uma maneira segura e controlada.

Às vezes, os robôs podem ser usados para essas tarefas, mas é comum o trabalho exigir a habilidade, a coragem e as mãos firmes de um técnico especializado em desativação de artefatos explosivos (DAE). O termo "DAE" é usado com mais freqüência pelo exército. Os civis e os departamentos de polícia se referem a esses dispositivos como artefatos não detonados, ou AND.

Nas roupas de trabalho de um técnico em DAE podem ser usados materiais que vão desde placas de cerêmica a kevlar, o material utilizado nos coletes à prova de balas. Vários fabricantes criam tipos e modelos diferentes de trajes blindados e outras roupas resistentes a explosões.

Embora o típico traje blindado seja volumoso, quente e caro, as roupas resistentes a explosões estão em constante evolução para se adaptar às necessidades das pessoas que as utilizam. Existem três grupos principais de pessoas cujas vidas dependem dessas roupas:

• militares
• civis / policiais
• humanitários que trabalham em zonas de guerra

Logo, essa roupa poderá incorporar de nanotubos a outros materiais especiais. Mas, antes de aprofundarmos a discussão sobre o material com que é feita essa roupa e como ela pode proteger, vamos falar das bombas contra as quais ela oferece proteção.

O que acontece quando uma bomba explode? Como ela consegue nos ferir? E como uma roupa resistente a explosões previne e protege contra essas lesões?

Uma bomba é basicamente um tipo de invólucro ou cartucho que contém material explosivo. O invólucro pode ser feito de uma carcaça de artilharia revestida de aço, e até mesmo de uma garrafa de vidro ou um pedaço de cano vedado. Quando o invólucro sofre a força da explosão, ele se fragmenta e cada pedaço da carcaça se transforma em um projétil mortal. O material explosivo pode ser qualquer tipo de explosivo de alta potência, como TNT ou Semtex (você pode obter mais informações sobre bombas em Como funcionam as bombas).

Uma bomba pode provocar diversos tipos de danos, dependendo do ponto que a explosão atinge. Esses pontos diferentes incluem a onda de propulsão, as ondas de choque, a fragmentação, o calor e a rajada de vento.

• Onda de propulsão - quando uma bomba explode, a área ao redor da explosão fica superpressurizada, resultando em partículas de ar altamente comprimidas que viajam mais rápido que a velocidade do som. Essa onda se dissipará com o tempo e a distância e durará milisegundos. É a onda de propulsão inicial que provoca a destruição maior. Ao atingir uma estrutura ou uma pessoa, duas coisas acontecem: a pessoa sentirá a força da explosão, que é o impacto inicial e principal da onda de choque, depois, o impacto destruirá a estrutura ou o corpo.
• Ondas de choque - depois que a onda de propulsão atinge uma superfície ou corpo, as ondas de choque de alta velocidade, ou ondas de pressão, continuarão a passar - no corpo, atravessarão órgãos e tecidos. As ondas de choque carregam a energia através do meio por onde passam, são supersônicas e transportam mais energia que as ondas sonoras. Hoje, não existe uma maneira eficaz de impedir que as ondas de choque atravessem roupas protetoras e, em alguns casos, medidas de proteção podem até aumentar os efeitos destrutivos [fonte: Skews].
• Fragmentação - quando a bomba explode, seu invólucro e quaisquer outros fragmentos (pregos, parafusos ou outros itens incluídos na bomba) serão arremessados violentamente. Quando esses estilhaços atingem construções, concreto, alvenaria, vidros e pessoas, eles podem se fragmentar ainda mais - e causar mais danos. Isso é conhecido como fragmentação secundária.
• Fogo e calor - a explosão também pode criar uma bola de fogo e temperaturas elevadíssimas, que podem provocar queimaduras nas pessoas, além de incêndios ou explosões secundárias, caso haja alguma outra fonte de combustível ou material inflamável próximo da explosão.
• Rajada de vento - no local da explosão, o rápido movimento da explosão para fora cria um vácuo. Esse vácuo se encherá novamente, quase que de imediato, com a atmosfera em volta. Isso faz com que se crie uma pressão muito forte em qualquer pessoa ou estrutura próxima depois que o efeito inicial da pressão da explosão foi produzido. Como esse vácuo se enche novamente, forma-se um vento muito intenso que faz com que objetos, vidros e escombros fragmentados sejam arremessados de volta para a origem da explosão.

Uma roupa resistente a explosões oferece a proteção mais completa aos técnicos especializados em desativação de artefatos explosivos. Quando uma bomba atinge uma roupa dessas, a força é reduzida pelas fibras que foram tecidas firmemente. Tais fibras dispersam a força da bomba pela roupa toda. As placas balísticas ajudam a dissipar a força e a repelir os estilhaços e a fragmentação secundária. O calor e as chamas produzidas por uma bomba são neutralizados pela qualidade da roupa de resistência ao fogo.

Veremos agora os materiais e componentes que fazem a difusão.



As roupas anti-bomba são feitas de Kevlar ou de algum outro produto à base de aramida. A aramida (nome genérico para Kevlar) consiste em fibras sintéticas derivadas de polímeros - grandes moléculas feitas de filamentos de moléculas menores chamadas de monômeros. A excelente relação resistência-peso da aramida faz dela o tecido ideal para roupas à prova de balas e roupas resistentes a explosões.

Pode ser adicionada à roupa uma quantidade extra de espuma ou de outro tipo de enchimento. Isso oferece proteção ao usuário não apenas contra fragmentos, mas também contra a força do impacto que ocorre quando o usuário é jogado no chão.

O traje possui bolsos internos de tecido e velcro onde as placas balísticas podem ser inseridas. Essas placas são feitas de aço, aramida ou cerâmica revestida e foram criadas para proteger o usuário contra a fragmentação.

As roupas anti-bomba também incluem outros componentes protetores. Confira a seguir.

• Um capacete resistente a explosões pode ser construído com um núcleo em aramida, algum tipo de camada externa protetora moldada e um cinto de suspensão para proporcionar mais conforto. Os capacetes têm um visor claro e anti-balístico, e alguns possuem fones e microfone embutidos, com a capacidade de transmitir sinais. Esses capacetes podem ter um sistema de ventilação interna que refresca o usuário e desembaça o visor. Também pode haver suportes onde o técnico pode montar uma câmera de vídeo ou colocar uma luz.
• Um colarinho alto protege o pescoço e se estende até o capacete.
• As galochas normalmente são presas à roupa e se encaixam sobre o calçado do técnico.
• Geralmente distribuídas para proteger as regiões do pescoço, do peito e da virilha, as placas também podem ser colocadas dentro dos bolsos internos na frente dos braços, das pernas e das costelas.
• A roupa resistente a explosões normalmente inclui tiras que soltam facilmente para que o traje possa ser retirado caso o técnico esteja ferido e precise ser transportado ou receber atendimento médico.
• Como o calor dentro da roupa pode ser insuportável, alguns modelos possuem mecanismos de resfriamento interno. Esses dispositivos circulam a água coletada de uma bolsa de gelo, através de uma rede de tubos presos à roupa ou de um colete usado embaixo do traje.

((Bombas e mãos expostas

Muitas roupas são feitas sem proteção para as mãos. E isso é feito propositadamente: o técnico provavelmente terá que ter as mãos livres para desativar a bomba.))

Embora estejam sendo feitos grandes avanços nas roupas resistentes a explosões, existem limites quanto ao nível de proteção que esses materiais podem proporcionar. Se uma bomba for muito grande e você estiver muito próximo dela, é possível que não haja nada que possa impedir os danos que a explosão, a fragmentação e as ondas de choque podem causar. Nenhum material ou estrutura é totalmente à prova de bombas.

Para algumas profissões, não é nada prático usar uma roupa resistente a explosões completa todo dia no trabalho, mas é necessário estar protegido contra bombas e artefatos não detonados. Como esses profissionais se protegem? Conheceremos na próxima página outras opções de resistência a explosões.

Nem toda pessoa que encontra uma bomba está totalmente vestida com uma roupa resistente a explosões. Um atirador exposto em um veículo blindado, passando à beira de uma estrada onde há uma bomba, corre tanto perigo quanto um técnico encarregado de se aproximar de um dispositivo explosivo e de desarmá-lo. Os dois devem usar roupas resistentes a explosões - mas tipos diferentes, de acordo com suas necessidades.

Trabalhadores de ajuda humanitária também precisam de proteção quando desativam minas terrestres ou quando entregam suprimentos às pessoas que vivem em países onde há minas espalhadas por todos os lados. Dois acessórios protetores bastante úteis são as botas anti-mina e os aventais.


Mauricio Duenas/AFP/Getty Images
Edgar Moreno, vítima da explosão de uma mina terrestre, coloca uma bandeira com as palavras "No more anti-personnel mines" (Chega de minas antipessoal) em uma pilha de sapatos em Bogotá, na Colômbia

As botas anti-minas são usadas por pessoas que desativam bombas em campos minados ou que trabalham perto de áreas minadas e precisam atravessá-las. As solas são alguns centímetros mais grossas do que as das botas normais. Tabre (technology for attenuating blast related energy - tecnologia de amortecimento de energia relacionada à explosão) é outro material que, às vezes, é utilizado nas solas. O tabre é feito de minúsculos grãos de pedra revestidos de resina, criado para dispersar a força da explosão. Quando a onda de choque atinge a rede de pedrinhas, sua energia é forçada através do labirinto que elas formam, o que libera e diminui a energia [fonte: BBC]. As botas também podem ter materiais como placas de aço ou Kevlar para proteger os pés contra a penetração de estilhaços e detritos.

Os aventais protetores também são usados nas missões humanitárias - geralmente realizadas pelas Nações Unidas - que envolvem a limpeza de áreas completamente minadas nos países que sofrem com as guerras. O avental protege a pessoa onde ela mais precisa: na frente, no pescoço, nos ombros e na região da virilha. Muito semelhante a um avental de cozinha, ele não possui parte traseira, o que diminui seu peso e o calor excessivo que produz.

Outros dispositivos resistentes a explosões

Além das roupas protetoras que os técnicos em DAE podem usar, existem alguns dispositivos protetores e preventivos que podem tornar os espaços públicos mais seguros.

• As construções podem ser reforçadas com Paxcon, um polímero que é passado nas paredes para fortalecer as superfícies contra explosões e manter as partes quebradas no lugar, caso um projétil as acerte [fonte: Sofge].
• As portas anti-bomba, construídas com duas chapas de aço que comprimem uma cavidade (que contém uma grade reforçada com barras de aço e é preenchida com concreto) podem ser vedadas para impedir a entrada de substâncias químicas - até mesmo o Napalm líquido.
• O vidro blindado e as cortinas blindadas seguram os estilhaços protegendo as pessoas que estão no interior do local bombardeado, como também as que estão do lado de fora, que podem ser atingidas pelos fragmentos durante a rajada de vento. As cortinas também são resistentes ao fogo.
• Os cobertores anti-bomba dissipam a força de uma explosão e impedem que os fragmentos da bomba atinjam as pessoas que estão próximas.
• Os ônibus anti-bomba estão sendo desenvolvidos em Israel para limitar a carnificina causada pelos homens-bomba que detonam explosivos depois que sobem no ônibus. Muitos desses veículos já são blindados e possuem janelas resistentes a explosões. Catracas especiais, saída somente pelas portas traseiras e sensores de bomba também estão sendo testados.
• As latas de lixo anti-bomba dissipam a força da explosão, direcionando a explosão para cima, e não para fora, evitando que a fragmentação fira as pessoas.

Existem várias tecnologias novas, e outras que estão surgindo, no campo da desativação de artefatos explosivos (DAE). Vamos ver algumas delas.

• Placas modeladas - o Exército dos Estados Unidos está realizando testes avançados em coletes de segurança, e espera distribuir aos soldados por volta de 2012. Esses coletes possuem seis placas balísticas, em contraste com as duas que existem hoje. Além disso, as placas são especialmente moldadas - um design que deixa menos espaços desprotegidos entre as placas oferecendo mais proteção à coluna.
• Zetix - material fabricado pela empresa Auxetics Technologies, Ltd. Ele realmente engrossa quando é esticado. Imagine uma corda de bungee jump. Se você esticá-la, ela ficará mais fina. No entanto, se você enrolar um fio em torno da corda e puxá-lo com firmeza, o tecido realmente fica mais grosso. Essa é a idéia por trás da auxética. Ao unir as fibras auxéticas e ao serem esticados, os feixes também ficam mais grossos. Como tecido, poderia ser usado em diferentes produtos resistentes a explosões. Se fosse utilizado para construir uma cortina blindada, por exemplo, as estruturas em forma de espiral poderiam ser feitas de aço, de titânio ou de fibra de carbono. Poderia permitir que a força da explosão passasse pelo tecido, enquanto este engrossaria, evitando rasgos na cortina, e protegendo contra a fragmentação.

  

• Armadura líquida - a armadura líquida não é exatamente líquida, ela  consiste em placas de Kevlar mergulhadas em um fluido de espessamento. Quando é aplicada uma força a essa substância, ela endurece e se liquefaz novamente em questão de frações de segundo. Quando o Kevlar é mergulhado nessa substância, ele fica muito mais resistente.
• Nanotubos - o carbono pode ser ligado de diversas maneiras, de modo a criar propriedades totalmente novas. Os nanotubos são tubos cilíndricos de moléculas de carbono que podem ser tão pequenas quanto a bilionésima parte de um metro - e até 60 vezes mais fortes do que o aço. Roupas de nanotubo podem oferecer uma blindagem incrivelmente eficiente - mais resistente a projéteis que o aço, e leves o suficiente para proteger o corpo inteiro.

informações no site:http://ciencia.hsw.uol.com.br/roupas-anti-explosao.htm

como funciona um eletro imã

A idéia básica por trás de um eletroímã é extremamente simples: ao passar uma corrente elétrica por um fio, é possível criar um campo magnético.
Usando este princípio simples, é possível criar todos os tipos de coisas, incluindo motores, solenóides, cabeçotes de leitura/gravação para discos rígidos e toca-fitas, alto-falantes e outras coisas mais. Neste artigo, você vai aprender como os eletroímãs funcionam e também vai ter a chance de testar vários experimentos com um eletroimã que você pode criar sozinho.
Antes de falar sobre os eletroímãs, vamos falar sobre os ímãs normais e "permanentes" como os que colocamos na geladeira e com os quais você provavelmente brincava quando criança.
Os ímãs têm 2 lados, normalmente marcados com "norte" e "sul", e eles atraem coisas feitas de ferro ou aço. Provavelmente você sabe a lei fundamental de todos os ímãs: os lados opostos se atraem e os iguais se repelem. Por isso, se tiver 2 barras de ímã com extremidades marcadas "norte" e "sul", a extremidade norte de um ímã irá atrair a extremidade sul do outro. Por outro lado, a extremidade norte de um ímã irá repelir a extremidade norte do outro (e de maneira semelhante, a sul de um irá repelir a sul do outro).
Um eletroimã é muito semelhante, exceto pelo fato de que é "temporário", ou seja, o campo magnético só existe quando a corrente elétrica está passando.
Um eletroímã começa com uma pilha ou bateria (ou alguma outra fonte de energia) e um fio. O que a pilha produz são os elétrons.
Se você olhar qualquer pilha D (uma pilha de lanterna, por exemplo), dá para ver que há duas extremidades, uma marcada com um sinal de mais (+) e outra marcada com o sinal de menos (-). Os elétrons estão agrupados na extremidade negativa da pilha e, podem fluir para a extremidade positiva, com o auxílio de um fio. Se você conectar um fio diretamente entre os terminais positivo e negativo de uma pilha, três coisas irão acontecer:
os elétrons irão fluir do lado negativo da pilha até o lado positivo o mais rápido que puderem;
a pilha irá descarregar bem rápido (em questão de minutos). Por esse motivo, não costuma ser uma boa idéia conectar os 2 terminais de uma pilha diretamente um ao outro, normalmente, você conecta algum tipo de carga no meio do fio. Essa carga pode ser um motor, uma lâmpada, um rádio;
um pequeno campo magnético é gerado no fio. É esse pequeno campo magnético que é a base de um eletroímã.
A idéia de campo magnético pode ter lhe surpreendido, mas ele, definitivamente, existe em todos os fios que transportam eletricidade. Dá para provar isso com um experimento. Você vai precisar de:
uma pilha AA, C ou D;
um pedaço de fio; se não tiver um fio na sua casa, compre um carretel de fio de cobre fino isolado em uma loja de equipamentos eletrônicos ou de ferragens perto da sua casa. Um fio como o de telefone é perfeito, basta você cortar a capa de plástico e vai encontrar 4 fios lá dentro;
uma bússola.
Coloque a bússola sobre a mesa e, com o fio perto da bússola, conecte, por alguns segundos, o fio entre as extremidades positiva e negativa da pilha. O que você vai perceber é que a agulha da bússola se desloca. Inicialmente, a bússola irá apontar para o pólo norte da Terra, como mostrado na figura à direita (lembre-se que dependendo da sua posição no planeta, a agulha não ficará como a da nossa figura.) Ao conectar o fio à pilha, a agulha da bússola oscila, visto que essa agulha é um pequeno ímã com um pólo norte e um pólo sul. Considerando que a agulha é pequena, ela é sensível a campos magnéticos pequenos. Então, o campo magnético criado no fio, pelo fluxo de elétrons, afeta a bússola.
O SOLENÓIDE
Um solenóide é mais uma forma de eletroímã. Ele é um tubo eletromagnético geralmente usado para mover linearmente um pedaço de metal. Encontre um canudinho ou uma caneta velha (retire o tubo de tinta) e ache um prego pequeno também (ou um clipe de papel desentortado) que caibam dentro do tubo da caneta. Dê 100 voltas no fio ao redor do tubo. Coloque o prego ou clipe de papel em uma ponta da bobina e então conecte a bobina na pilha. Percebe como o prego se move? Os solenóides são usados em todos os tipos de lugares, especialmente em travas. Se o seu carro tem travas elétricas, talvez elas funcionem com o uso de um solenóide. Outra coisa comum para se fazer com o solenóide é substituir um prego por um ímã permanente fino e cilíndrico. Isto torna possível mover o ímã para dentro e para fora mudando o sentido do campo magnético do solenóide. Cuidado ao tentar colocar um ímã no seu solenóide, pois esse ímã pode ser arremessado para fora.

acessado dia 07/08/08 as 19:46 no endereço:
http://ciencia.hsw.uol.com.br/eletroimas.htm

A seleção natural

Centenas de milhões de anos atrás, não existiam animais vertebrados em terra. Os únicos vertebrados existentes no mundo eram os peixes. A competição por alimento era intensa. Alguns peixes que viviam perto da costa desenvolveram uma estranha mutação: a capacidade de se propelir na lama e na areia da costa com suas nadadeiras. Isso lhes dava acesso a fontes de alimentos inacessíveis a qualquer outro peixe. Essa vantagem lhes conferiu maior sucesso reprodutivo, de modo que a mutação foi transmitida. É a esse processo que denominamos seleção natural.A seleção natural é o propulsor da evolução. Os organismos mais adaptados à sobrevivência sob determinadas circunstâncias têm maior chance de transmitir seus traços à geração subseqüente.
Charles Darwin cunhou o termo seleção natural, bem como um outro termo evolutivo muito mal compreendido: a sobrevivência dos mais aptos. A sobrevivência dos mais aptos não necessariamente quer dizer a sangrenta batalha que se deduz por meio de seu significado (ainda que ocasionalmente seja esse o seu sentido). Na verdade, a expressão avalia a eficiência de uma árvore na difusão de suas sementes, a capacidade de um peixe para encontrar um local de procriação seguro antes de deitar ovas, a habilidade de um pássaro para remover sementes do interior perfumado de uma flor ou a resistência de uma bactéria a antibióticos.
A aptidão é essencial para a seleção natural e, com isso, não estamos falando da boa forma física de um animal. Por exemplo - a aptidão biológica é a capacidade de um organismo de sobreviver por tempo suficiente para se reproduzir. Além disso, reflete também a capacidade de um organismo para se reproduzir bem. Não basta que uma árvore crie um conjunto de sementes. As sementes também precisam de terra fértil, com recursos suficientes para permitir que brotem e cresçam.
A aptidão e a seleção natural foram explicadas detalhadamente pela primeira vez nos trabalhos de Charles Darwin, que observou a vida natural em todo o mundo, fez anotações e tentou compreender aquilo que havia visto. A seleção natural pode ser explicada melhor nas palavras do próprio cientista, extraídas de seu histórico livro “A Origem das Espécies”.
Organismos que demonstram variações de traços - “as muitas pequenas diferenças que aparecem nos descendentes de um mesmo conjunto de pais podem ser definidas como diferenças individuais. Ninguém supõe que todos os indivíduos da mesma espécie sejam produzidos do mesmo exato molde”.
Nascem mais organismos do que os recursos do planeta poderiam sustentar - “cada ser precisa sofrer destruição em determinado período de sua vida; de outra forma, de acordo com o princípio da progressão geométrica, os números rapidamente se tornariam tão grandes que país algum poderia sustentá-los”.
Todos os organismos precisam lutar pela sobrevivência - “à medida que mais indivíduos são produzidos do que os recursos permitiriam sobreviver, é necessário que exista uma luta pela existência, quer entre indivíduos de uma mesma espécie ou entre indivíduos de espécies distintas, ou com as mesmas condições físicas de vida”.
Alguns traços oferecem vantagens nessa luta - “seria possível duvidar que indivíduos que desfrutem de qualquer vantagem, ainda que ligeira, sobre outros teriam chance melhor de sobreviver e procriar?”
Organismos que apresentam esses traços têm mais probabilidade de sucesso na reprodução e de transmitir os traços à geração subseqüente - “as menores diferenças podem fazer inclinar a sensível balança da luta pela vida e, dessa maneira, serem preservadas”.
Variações bem sucedidas se acumulam ao longo das gerações, à medida que os organismos são sujeitos à pressão populacional - “a seleção natural age exclusivamente pela preservação e pelo acúmulo de variações que são benéficas sob as condições às quais cada criatura é exposta. O resultado final é que cada criatura tende a se tornar mais e mais melhorada em relação às suas condições”.
O processo de seleção natural pode ser imensamente acelerado por fortes pressões populacionais. Pressão populacional é uma circunstância que torna mais difícil que organismos sobrevivam. Sempre existe alguma espécie de pressão populacional, mas eventos como inundações, secas ou novos predadores podem ampliá-la. Sob alta pressão, mais membros de uma determinada população morrerão antes que consigam reproduzir. Isso significa que apenas os indivíduos cujos traços lhes permitam enfrentar as novas pressões sobreviverão e transmitirão seus alelos à geração vindoura. Isso pode resultar em mudanças drásticas nas freqüências de alelos, no curso de apenas uma ou duas gerações. Imagine uma população de girafas cujos indivíduos variam em altura de 3 a 6 metros. Um dia, um incêndio varre a mata na região em que elas vivem e destrói toda a vegetação em altura inferior a 4,5 metros. Só as girafas com mais de 4,5 metros poderiam atingir as folhas mais altas para comer. As girafas com altura inferior ao limite não conseguiriam encontrar qualquer alimento. A maioria delas morreria de fome antes de conseguir se reproduzir. Na geração seguinte, poucas girafas baixas nasceriam. A altura média da população aumentaria consideravelmente.
Existem outras maneiras de alterar rápida e drasticamente a freqüência de alelos. Uma delas é o gargalo populacional. Em uma população grande, os alelos são distribuídos regularmente pela população. Caso algum evento, como uma doença ou uma seca, extermine grande porcentagem da população, os indivíduos restantes podem ter uma freqüência de alelos muito diferente da que prevalecia na população como um todo. Por puro acaso, eles poderiam abrigar uma alta concentração de alelos antes raros. À medida que esses indivíduos se reproduzissem, os traços raros se tornariam a média de uma população.
O efeito fundador também pode promover rápida evolução. Isso acontece quando um pequeno número de indivíduos migra para um novo local, “fundando” uma nova população que deixa de se acasalar com a população antiga. Da mesma forma que no caso dos gargalos populacionais, esses indivíduos podem abrigar freqüências de alelos incomuns, o que levaria as gerações subseqüentes a apresentar traços bastante diferentes da população original da qual os fundadores haviam migrado.
A diferença entre mudanças lentas e graduais ao longo de muitas gerações (gradualismo) e as mudanças rápidas sob alta pressão populacional, entremeadas de longos períodos de estabilidade evolutiva (equilíbrio pontuado) é tema de debates na ciência evolutiva. Na próxima seção, tentaremos compreender como evoluíram alguns traços que não parecem beneficiar o organismo que os porta.

acessado dia 4/08/08 as 20:00 no site:
http://ciencia.hsw.uol.com.br/selecao-natural.htm
mais informações no site acima

Datação por carbono 14

Quase todos já viram noticias ou artigos fascinantes dizendo sobre múmias encontradas a 5 mil anos, mas, afinal, como é descoberto a idade dela?. A datação por carbono 14 é uma maneira de determinar a idade de certos artefatos arqueológicos de origem biológica com até 50 mil anos. Ela é usada para datar objetos como ossos, tecidos, madeira e fibras de plantas usados em atividades humanas no passado relativamente recente. existem também outros métodos para esta descoberta como a ultilização de potássio 40 que, também determina mas não com tanta precisão como carbono 40.
NESTE PARAGRAFO VOCÊ PODE SE SENTIR MEIO ???????????????? MAS LEIA COM CALMA E FICA FÁCIL DE ENTENDER.
Todos os dias, raios cósmicos entram na atmosfera terrestre em grandes quantidades. Para se ter um exemplo, cada pessoa é atingida por cerca de meio milhão de raios cósmicos a cada hora. Não é nada raro um raio cósmico colidir em outro átomo na atmosfera e criar um raio cósmico secundário na forma de um nêutron energizado, e que esses nêutrons energizados, por sua vez, acabem colidindo com átomos de nitrogênio. Quando o nêutron colide, um átomo de nitrogênio 14 (com sete prótons e sete nêutrons) se transforma em um átomo de carbono 14 (seis prótons e oito nêutrons) e um átomo de hidrogênio (um próton e nenhum nêutron). O carbono 14 é radioativo e tem meia-vida de cerca de 5.700 anos.
Os átomos de carbono 14 criados por raios cósmicos combinam-se com oxigênio para formar dióxido de carbono, que as plantas absorvem naturalmente e incorporam a suas fibras por meio da fotossíntese. Como os animais e humanos comem plantas, acabam ingerindo o carbono 14 também. A relação de carbono normal (carbono 12) pela de carbono 14 no ar e em todos os seres vivos mantém-se constante durante quase todo o tempo. Talvez um em cada trilhão de átomos de carbono seja um átomo de carbono 14. Os átomos de carbono 14 estão sempre decaindo, mas são substituídos por novos átomos de carbono 14, sempre em uma taxa constante.Nesse momento, seu corpo tem uma certa percentagem de átomos de carbono 14 nele, e todas as plantas e animais vivos têm a mesma percentagem que você.
NESTE OUTRO PARAGRAFO VOCÊ NÃO VAI ENTENDER NADA, POIS É COISA DE GENIO MAS É SÓ TENTAR LER MAIS 2 VEZES E TUDO FICA MAIS CLARO ENTÃO VOCÊ VAI PODER EXPLICAR AOS SEUS AMIGOS E SE TORNAR UM GENIO ={ )
Assim que um organismo morre, ele pára de absorver novos átomos de carbono. A relação de carbono 12 por carbono 14 no momento da morte é a mesma que nos outros organismos vivos, mas o carbono 14 continua a decair e não é mais reposto. Numa amostra a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, enquanto a quantidade de carbono 12, por outro lado, permanece constante. Ao olhar a relação entre carbono 12 e carbono 14 na amostra e compará-la com a relação em um ser vivo, é possível determinar a idade de algo que viveu em tempos passados de forma bastante precisa.
Uma fórmula usada para calcular a idade de uma amostra usando a datação por carbono 14 é:

t = [ ln (Nf/No) / (-0,693) ] x t1/2
em que In é o logaritmo neperiano, Nf/No é a percentagem de carbono 14 na amostra comparada com a quantidade em tecidos vivos e t1/2 é a meia-vida do carbono 14 (5.700 anos).
Por isso, se você tivesse um fóssil com 10% de carbono 14 em comparação com uma amostra viva, o fóssil teria:

t = [ln (0,10)/(-0,693)] x 5.700 anos
t = [(-2,303)/(-0,693)] x 5.700 anos
t = [3,323] x 5.700 anos
t = 18.940 anos de idade
Como a meia-vida do carbono 14 é de 5.700 anos, ela só é confiável para datar objetos de até 60 mil anos. No entanto, o princípio usado na datação por carbono 14 também se aplica a outros isótopos. O potássio 40 é outro elemento radioactivo encontrado naturalmente em seu corpo e tem meia-vida de 1,3 bilhão de anos. Além dele, outros radioisótopos úteis para a datação radioactiva incluem o urânio 235 (meia-vida = 704 milhões de anos), urânio 238 (meia-vida = 4,5 bilhões de anos), tório 232 (meia-vida = 14 bilhões de anos) e o rubídio 87 (meia-vida = 49 bilhões de anos).
O uso de radioisótopos diferentes permite que a datação de amostras biológicas e geológicas seja feita com um alto grau de precisão. No entanto, a datação por radioisótopos pode não funcionar tão bem no futuro. Qualquer coisa que tenha morrido após os anos 40, quando bombas nucleares, reatores nucleares e testes nucleares em céu aberto começaram a causar mudanças, será mais difícil de se datar com precisão.