segunda-feira, 30 de setembro de 2013

A disciplina de Geografia e a compreensão do meio!

Por Eduardo Cordeiro Uhlmann

A disciplina de geografia no ensino fundamental e médio apresenta o meio-ambiente como resultado da interação de múltiplos agentes (físicos, vegetais, animais, incluindo o ser humano). Para isso, são apresentados os fatores que influenciam o meio, desde a forma da Terra, seus movimentos, a influência do Sol, da Lua, a vegetação, a fauna, até o ser humano, a sociedade e a maneira dessa sociedade construir o espaço no decorrer de seu próprio desenvolvimento.

Os conceitos fundamentais da Geografia que auxiliam nessa compreensão do meio e norteiam a apresentação da disciplina são:


  • Paisagem: através da observação da paisagem podemos perceber a interação complexa dos múltiplos agentes que formam aquele espaço. A disciplina de geografia busca aprimorar a observação do espaço e possibilitar que o aluno tenha o discernimento da dinâmica que o origina e mantém.
  • Lugar: perceber que o espaço de vida de uma comunidade se torna um lugar à medida que esta, através da sua vivência, das experiências do dia-a-dia, vê esse espaço como único, em que cada uma de suas partes adquire o valor emocional das experiências vividas.
  • Território: à apropriação de um lugar por uma comunidade, segue a noção de territorialidade, em que as dinâmicas e regras que caracterizam a comunidade adquirem também uma conotação espacial. Aí, o espaço não é apenas o substrato onde a comunidade se desenvolve, mas é parte integrante da mesma, em que aquela comunidade pertence àquele lugar assim como aquele lugar pertence àquela comunidade.
  • Espaço geográfico: inclui as dinâmicas da sociedade e a materialização, no espaço, dessas dinâmicas. Assim, uma sociedade em cuja dinâmica ocorre a separação das pessoas em classes sociais, terá essa separação materializada no espaço em que vive (bairros ricos e pobres). Uma sociedade em que o futebol é um esporte popular terá em seu espaço inúmeros campos para a sua prática (desde um Maracanã até dois tijolos marcando o gol em um terreno baldio).

A compreensão do espaço geográfico permite perceber a relação de uma sociedade com o meio e as suas dinâmicas internas na forma como se materializam no espaço.

Compreender o meio em que vive é a principal contribuição da disciplina de Geografia. Ao completar os anos do ensino fundamental e médio, o estudante deve estar apto para realizar uma leitura do ambiente que o circunda, sabendo identificar as forças sociais e naturais que concorrem para formar as dinâmicas ali existentes. A partir dessa leitura, deve o estudante, estar apto a perceber as potencialidades do seu meio e contextualizar a importância de suas ações para a continuidade das dinâmicas que ali ocorrem.

Além destes, outros conceitos auxiliam no entendimento do meio em que vivemos, entre eles estão a região, a escala, a globalização, as redes, etc.

quinta-feira, 26 de setembro de 2013

Araneídeos!

Por Anelissa Carinne dos Santos Silva

MITOLOGIA GREGA - ARACNE

Na Grécia contava-se a lenda de Aracne, a artesã que gabava-se ser melhor que as deusas olímpicas tecelãs. Atena, deusa da guerra estratégica, decidiu alertá-la em vão. Ocorreu um embate e Aracne, tecendo cenas dos erros dos deuses, foi castigada por Atena, que transformou-a em um ser que passaria o resto de seus dias tecendo.

A tecelã Aracne recebe o castigo
 da deusa grega Atena.
Hoje, entretanto, o nome Aracne faz referência à Classe dos aracnídeos – e nem todas as espécies desta Classe fazem teia. As aranhas, em específico, são pertencentes à Ordem Araneae.

AS ARANHAS

A Ordem Araneae possui atualmente mais de 42000 espécies descritas. Contudo, estimativas indicam que esta diversidade é ainda maior, variando de 80 a 170 mil espécies.

O maior número de fósseis da Classe pertencem a Era Cenozóica (930), enquanto foram encontrados 18 fósseis que datam da Era Paleozóica e 31 da Era Mesozóica.

Principais diferenças da Ordem em relação às demais da Classe Arachnida:

  • Fiandeiras;
  • Glândulas de veneno conectadas às quelíceras;
  • Pedipalpos dos machos modificados em órgãos copuladores;
  • Corpo dividido em prosoma e opistosoma – separados pelo pedicelo.

As aranhas são animais sem esqueleto interno. A sustentação e a proteção de seu corpo são feitas por uma carapaça externa composta por uma substância chamada quitina. Essa proteção é extremamente importante para evitar a perda de água, o que permite que as aranhas e outros animais do grupo dos artrópodos (escorpiões, insetos, crustáceos) consigam sobreviver em ambientes muito variados. Gonzaga et. al. (2007) citam duas funções comunicativas do exoesqueleto: contém órgãos receptores e transmite as vibrações das imediações.

Aranha Golias.
São carnívoras, sendo que algumas espécies de aranhas são especializadas na construção de armadilhas (teias), outras caçam ativamente (aranhas errantes). Alimentam-se basicamente de insetos contudo, espécies maiores podem consumir inclusive vertebrados; outras podem se alimentar de néctar e/ou pólen em situações de escassez de presas.

Exemplo de teia.
Algumas espécies possuem a capacidade de atravessar áreas ao flutuar no ar com auxílio de sua seda – dispersão chamada de balonismo. Para caçar, aranhas Deinopoidea, por exemplo, fazem uma “rede” de teia, a qual é segura nas patas dianteiras a fim de capturar a presa mais facilmente.

Gonzaga et al. (2007) citam as seguintes etapas para captura de presas por aranhas: Localização da presa; deslocamento rápido até a presa; imobilização, transporte e ingestão da presa.

O número de olhos e percepção do meio variam conforme a espécie (aranhas geralmente possuem 6 ou 8 ocelos). Entretanto, aranhas Salticidae possuem acuidade visual superior aos olhos compostos dos insetos (GONZAGA et. al., 2007).

Aranha Salticidae.

As aranhas podem ser alvo de fungos patógenos, ácaros, himenópteros, etc. Dentre seus predadores, pode-se citar: formigas, aves, lagartos, sagüis, musaranhos, morcegos, anfíbios, répteis e peixes, além de outras espécies de aranhas.

Espécie de Sagui predadora de aranhas.

Espécie de musaranho.

Em um agroecossistema, para fins de controle biológico natural de pragas, podem ser realizados estudos e manejo de certas espécies de aranhas como predadoras.

Em ambientes urbanos, devem-se ter certos cuidados a fim de evitar picadas das espécies que ofereçam risco (aranha marrom, viúva-negra e armadeira), tais como: manter o quintal limpo, sem entulho; vedar frestas da casa; manter forros limpos; verificar a presença destes animais antes de vestir roupas e calçar sapatos.

Sugestão de Site: 

www.aranhamarrom.net – de autoria do Prof. Dr. Eduardo Novaes Ramires.

REFERÊNCIAS:

GONZAGA, M. O. ; SANTOS, A. J.; JAPYASSÚ, H. F. Ecologia e Comportamento de Aranhas. RJ: Interciência, 2007.

SATURNINO, R.; TOURINHO, A. L. Apostila curso de treinamento em “Aracnologia: Sistemática, Coleta, Fixação e Gerenciamento de Dados”. Sinop: MCT, 2011.

Instituto Butantan

Instituto Vital Brazil

Fiocruz

Tem Química na festa?

Por Elizabeth Cristina Marucci Lemos


Fogos de artifício deixam milhões de pessoas impressionadas graças às suas lindas cores brilhantes. Mas você já se perguntou como os fogos de artifício funcionam? Como transformam uma simples combustão em luzes multicoloridas? De onde saem todas aquelas cores?


Os fogos de artifício são feitos de substâncias químicas, cujos átomos acumulam energia quando os elétrons se movimentam. Os elétrons são partículas presentes nos átomos e ocupam diferentes posições ou níveis energéticos, como dizem os químicos. Quando a substância é aquecida através da explosão de um combustível, a energia liberada aquece os átomos dos elementos contidos nesses fogos e, ao receber essa energia, os elétrons saltam para camadas mais externas ou  para outro nível energético. Quando estes retornam para sua camada de origem, devolvem a energia recebida na forma de luz. E é justamente essa luz que nossos olhos conseguem captar. 

Mas você já deve ter visto fogos de artifício de várias cores, não é mesmo? 

Isso acontece porque são utilizadas diferentes substâncias, que emitem determinadas cores quando seus elétrons voltam ao estado inicial. Veja alguns exemplos de substâncias e quais cores produzem: cloreto de sódio (amarelo), sais de cobre (azul), sais de cálcio (laranja), sais de lítio (vermelho), sais de bário (verde), mistura de sais de estrôncio e cobre (lilás), alumínio e magnésio metálicos ou na forma de sais (branco). 

Atualmente existem diversos tipos de fogos de artifício e seus efeitos dependem da composição ou da estrutura da peça. Agora você já sabe que os fogos de artifício não são simples bombinhas coloridas, e sim química enfeitando nossas festas e comemorações!

REFERÊNCIAS

Livro Química e Sociedade, vol. Único

Senhores do Mesozóico: Pycnonemosaurus!

Por Marcelo Domingos Leal

O Pycnonemosaurus nevesi do grego pycnós, “denso”, nêmos, “mata", significa lagarto de mata densa. Este nome não faz referência ao seu hábitat, já que dinossauros de grande porte preferiam pastagens abertas à matas fechadas. Ele faz referência ao local onde o animal foi encontrado, uma área de mata densa no Mato Grosso. O nome nevesi é uma homenagem ao advogado Iedo Batista Neves, que incentivou o trabalho de pesquisa referente a esta espécie. O Pycnonemosaurus foi um dinossauro terápode, bípede e carnívoro, classificado no grupo Abelisauridae. Foi descoberto em 1950 por um grupo de trabalhadores da Fazenda Roncador, próxima à cidade de Paulo Creek no Mato Grosso, Norte do Brasil. O local onde o fóssil foi encontrado faz parte da Bacia Bauru, formação Marília ou Adamantina. Seu esqueleto está exposto no Museu de Ciências da Terra do Departamento Nacional de Produção Mineral, no município do Rio de Janeiro. Para a identificação do animal, os cientistas contaram com poucas partes como vértebras caudais, dentes isolados, púbis e tíbia. Viveu durante o Cretáceo Superior, há 70 milhões de anos, na Era Mesozóica.

Foi um dinossauro de proporções medianas, com no máximo 7 metros de comprimento e 3 m de altura. Sua massa é estimada em 2 toneladas. É um dinossauro da família dos terápodes, possuindo então, algumas características comuns deste grupo de animais: Cabeça grande, com pescoço curto e musculoso, praticante do bipedalismo (bípede), dentes fortes e afiados, garras afiadas nas terminações de seus artelhos, olhos voltados para frente e cauda não tão longa mas musculosa. Seus hábitos alimentares incluíam a ingestão única e exclusiva de carne, sendo que, alguns cientistas cogitam a possibilidade de serem predadores do Maxakalisaurus topai, um saurópode também encontrado no Brasil.


Para saber mais:

Site: http://www.latec.ufrj.br/dinosvirtuais/catalogo/pycnonemosaurus_nevesi.html
       
Livro: O Guia Completo dos Dinossauros do Brasil

De quem é a cidade?

Por Rafael da Silva Tangerina

O debate acerca do território e da territorialidade, no seio da “problemática urbana”, vem sendo colocado em relevo pelos geógrafos. Enquanto categoria de análise da Geografia, o território tem se constituído, nos últimos anos, como um dos seus conceitos-chave (CORRÊA, 1995). Para HAESBAERT (1997), a retomada desse conceito, por autores de outras áreas do conhecimento, trouxe importantes contribuições ao debate e tem sido uma demonstração de sua relevância na atualidade. 

O termo território possui vários significados,  podendo denominar um espaço social qualquer, como é entendido no senso comum e, entre alguns geógrafos, como um espaço delimitado enquanto um espaço de sobrevivência. Pode, ainda, ter um sentido totalmente abstrato, como o “território da filosofia”, quanto muito concreto, o “território dos Estado-nações”, (HAESBAERT, 1997).

RIBEIRO (2002, p.10) nos esclarece que, a partir dos anos 80, a noção de território “foi resgatado na Geografia, em diferentes escalas, mas principalmente na escala interna da cidade em decorrência da identidade das minorias étnicas, religiosas e sexuais, entre outras, conformando novos arranjos espaciais, tendo como matriz as diferenças culturais”. 

O especialista no tema, Rogério Haesbaert, destaca que todo grupo se define essencialmente pelas ligações que estabelece no campo, tecendo seu laços de identidade na historia e no espaço, apropriando-se de um território (concreto e/ou simbólico), onde se distribuem os marcos que orientam suas práticas sociais. 

Para nós, o fundamental é discutir a variabilidade e a conjunção desta dinâmica identitária espacial no contexto da modernidade. Assim, se os diferentes grupos (e/ou classes) sociais que formam o tecido da metrópole necessitam de um território como base de afirmação, como isto acontece nesta realidade de permanente mudança? (HAESBAERT 2002, p.93).
Segundo o autor, cada grupo se faz seguindo seus signos de referência, que são, ao mesmo tempo, excludentes dos demais, de tal modo que seria possível imaginar o estabelecimento de matrizes interconectadas que associassem códigos sociais e determinados códigos urbanos. Nem só em guetos, portanto, cria-se a segmentação. Mesmo que dispersos em determinada área geográfica e sem a conotação explícita da segregação, podem-se formar grupos identitários na metrópole. Vivendo sob determinados signos como o vestuário, o código verbal, as aspirações sociais etc. Seus atributos não só uma controlada e relativa dispersão espacial, como também indicam que esta dispersão constitui a própria afirmação de seu prestígio (HAESBAERT 2002 p.94-5).

Além de garantir o espaço da reprodução social, é preciso conquistar e/ou garantir outros, como em uma estratégia de guerra. A grande arma das metrópoles são as áreas ainda efetivamente comuns, públicas, “desocupadas”. Nestas são traçadas as verdadeiras campanhas táticas informais de ocupação e domínio. Praças, ruas e equipamentos diversos de lazer e serviços são o território onde ocorrem ofensivas e retiradas, onde se alternam controles e normas próprias a cada grupo (HAESBAERT, 2002 p.98). Para SANTOS (1994, p. 10) “a grande cidade se torna o lugar de todos os trabalhos, isto é, o teatro de numerosas atividades “marginais”(...).

Nesta mesma linha de raciocínio SOUZA (1995, p. 87) afirma que:

As grandes metrópoles modernas mundiais com suas complexidades contêm exemplos desse tipo de “territorialidades flexíveis”. Podemos citar os territórios da prostituição feminina ou masculina (prostitutas, travestis, michês), onde os “outros” tanto podem estar no mundo exterior em geral  (de onde vêm os clientes em potencial) quanto, em muitos casos, em um grupo concorrente (prostitutas x travestis), com os quais se pode entrar em conflito.

Segundo SOUZA (1995), um outro exemplo de formação de territórios é encontrado nas cidades - as feiras livres ou camelôs. O mesmo autor cita outro tipo de territorialidade extremamente importante: o domínio de territórios pelo tráfico de drogas no Rio de Janeiro. 

A metrópole é, nesse sentido, o lócus das disputas territoriais das distintas “tribos” que compõem (MAFFESOLI, 1987 apud in HAESBAERT 2002 p.99). Essa variabilidade espacial e temporal de usos e a ambigüidade daí decorrente são os maiores motivos do fracasso dos planos urbanísticos e das grandes cirurgias “organizativas”. O autor salienta que os espaços assim projetados apresentam “um lugar para cada coisa e cada coisa em seu lugar”. 

Para RIBEIRO (2002, p. 89) a cidade se fragmenta em diversas territorialidades de excluídos pela sociedade, formando um verdadeiro “caleidoscópio”, onde coexistem diferentes territórios: de catadores de papel, dos sem-teto, das crianças de rua, dos guardadores de carro, conhecidos como “flanelinhas” (ver vídeo abaixo), entre outros, superpostos, na maioria das vezes, com os da prostituição, constituindo verdadeiros “territórios do medo”, em decorrência da violência praticada pelos diversos grupos atuantes nesses territórios, bem como da ação da polícia. 






REFERÊNCIAS:

CORRÊA, Roberto Lobato. Espaço: um conceito-chave da Geografia. In: CASTRO, Iná Elias de. et alli. (Orgs.). Geografia: conceitos e temas. Rio de Janeiro:Bertrand Brasil, 1995.

HAESBAERT, R. Territórios Alternativos. Niterói: EDUFF; São Paulo: CONTEXTO, 2002. 

MAFFESOLI, M. O tempo das tribos: o declínio do indivíduo nas sociedades de massa. 2.ed. Rio de Janeiro: Forense-Universitária, 1998. 232p.

RIBEIRO, M. Territórios da Prostituição de Rua na Área Central do Rio de Janeiro. IN: RIBEIRO,  Miguel Ângelo (Org.). Território e Prostituição na Metrópole Carioca. São João do Meriti, Rio de Janeiro: Ecomuseu Fluminense, 2002.

SANTOS, M. A urbanização brasileira. 2 ed. São Paulo, Hucitec, 1994.

SOUZA, M.J. L. O território: sobre espaço e poder, autonomia e desenvolvimento. In: CASTRO, Iná Elias de. GOMES, Paulo Cesar da Costa e CORRÊA, Roberto Lobato (Orgs.). Geografia: conceitos e temas. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 1995.

Qual combustível uso hoje?

Por Rafael Vitorino de Oliveira

Se você pudesse proteger a atmosfera contra a poluição apenas fazendo a escolha correta do combustível de seu carro, mesmo este apresentando um custo maior, você o faria?

Partindo dessa ideia, vamos conhecer melhor os combustíveis mais comuns o Etanol e a Gasolina.

ETANOL


Produzido através da fermentação de amido e de outros açúcares o etanol, também chamado de álcool etílico, é um biocombustível altamente inflamável e incolor, sendo muito utilizado em automóveis. Essa substância é renovável, pois sua fonte é obtida através de plantas cultivadas pelo homem.

O etanol pode ser obtido através da cana-de-açúcar, milho, beterraba, mandioca, batata, etc. A matéria-prima é submetida a uma fermentação alcoólica, com atuação do micro-organismo Sacchromyces cerevisiae e, no Brasil, é mais comum o uso da cana-de-açúcar, pois apresenta maior produtividade. Após processado, o etanol pode ser utilizado como combustível em sua forma pura (em motores adaptados) ou misturado com gasolina.

O Brasil se destaca no cenário global como sendo o país com tecnologia mais avançada na fabricação de etanol. A produção mundial desse combustível é da ordem de 40 bilhões de litros, dos quais 15 bilhões correspondem ao Brasil. Para cada tonelada de cana-de-açúcar são produzidos 66 litros de álcool e 700 a 800 litros de vinhaça ou restilo.

Visando a autonomia energética, o Brasil desenvolveu o Programa Nacional do Álcool (Proálcool) em 1975, permitindo, em um primeiro momento, a mistura do etanol à gasolina consumida no país e, anos mais tarde, o uso total do etanol como combustível. E, de fato, em 1979 surgiu o carro a álcool brasileiro, dando origem a um parque produtor com grande capacidade.

A mistura do etanol anidro à gasolina, hoje utilizado na proporção de 25%, contribui significativamente na redução de poluentes, como o ozônio nos centros urbanos.

Numa tentativa de reduzir a utilização do petróleo, o etanol surge como uma alternativa eficiente, limpa (emite menos gases poluentes) e mais barata. Porém, seu uso sem o devido planejamento pode gerar uma série de transtornos socioeconômicos: aumentos dos latifúndios monocultores de cana-de-açúcar, elevação dos valores de alguns gêneros alimentícios, esgotamento do solo, erosão, etc.

Os veículos que circularem pelo Brasil a partir do primeiro trimestre de 2014 vão poder usar um novo combustível. A notícia vem de uma multinacional com sede em Araucária, na Região Metropolitana de Curitiba, no Paraná. A primeira usina a começar a produzir o etanol de segunda geração em larga escala é do estado de Alagoas, no nordeste do país. Outras quatro empresas já anunciaram publicamente que devem produzir o combustível a partir do ano que vem.

O gerente conta que, na safra 2012/2013, a produção de álcool comum no país foi de 22 bilhões de litros. "A vantagem é que o produtor não vai precisar aumentar a área de plantação e vai utilizar apenas os resíduos que sobram na usina", esclarece. Rasmussen complementa que o custo logístico será mínimo com um incremento de 30% no resultado da produção da usina.

Com a economia, é esperado também o benefício para o consumidor. Blandy conta que o custo de produção será de 10% a 15% mais barato do que o etanol de primeira geração, o que deve refletir no preço final do novo combustível.

Algumas vantagens do uso do etanol para o meio ambiente:

  • Substitui aditivos com metais pesados(como o chumbo e o manganês) e MTBE;
  • Não contém enxofre (menores emissões de óxidos de enxofre e sulfatos);
  • Não inibe uso de conversores catalíticos;
  • Tem estrutura molecular simples e emissão desprezível de partículas;
  • Reduz emissão de monóxido de carbono e hidrocarbonetos;
  • Produz hidrocarbonetos com menor toxidez e reatividade fotoquímica.



GASOLINA


A gasolina é o derivado de petróleo mais popular em nosso país e o seu consumo tem aumentado significativamente nos últimos anos. É um combustível constituído basicamente por hidrocarbonetos e, em menor quantidade, por produtos oxigenados. Esses hidrocarbonetos são, em geral, mais "leves" do que aqueles que compõem o óleo diesel, pois são formados por moléculas de menor cadeia carbônica (normalmente de 4 a 12 átomos de carbono). Além dos hidrocarbonetos e dos oxigenados, a gasolina também pode conter compostos de enxofre e compostos de nitrogênio. A faixa de destilação da gasolina automotiva varia de 30 a 220 °C.



Os tipos de gasolina são oferecidos de acordo com as principais características de projeto dos motores, em função da taxa de compressão do motor e outras variáveis que afetam a temperatura e pressão dentro do motor e do tipo de sistema de injeção do combustível.

A escolha do tipo de combustível mais adequado para cada veículo deve ser feita de acordo com a orientação do fabricante, através de consultas ao manual do proprietário ou ao serviço de atendimento ao cliente, nos casos em que estas informações não estejam claras. Alguns fabricantes, principalmente de veículos importados, informam o valor da octanagem (RON), cabendo ao usuário a escolha do tipo de gasolina mais adequado dentre as opções disponíveis no país.

A gasolina básica (sem oxigenados) possui uma composição complexa. A sua formulação pode demandar a utilização de diversas correntes nobres oriundas do processamento do petróleo como nafta DD (produto obtido a partir da destilação direta do petróleo), nafta craqueada que é obtida a partir da quebra de moléculas de hidrocarbonetos mais pesados (gasóleos), nafta reformada (obtida de um processo que aumenta a quantidade de substâncias aromáticas) e nafta de coque, obtida através do processo de coqueamento, nafta alquilada (de um processo que produz iso-parafinas de alta octanagem a partir de iso-butanos e olefinas), etc.

A gasolina é classifica de acordo com seu Índice de Octano, mas do que se trata este índice? Do número de octanos (C8H18) presentes em sua composição, que iremos representar pela sigla NO. Quanto maior esse parâmetro, maior será a resistência do combustível à explosão espontânea. Abaixo, seguem alguns tripos de gasolina:


  1. Gasolina amarela: tipo A, NO = 73; 
  2. Gasolina azul: é a do tipo B com NO = 82; 
  3. Mistura de gasolina e álcool: se encontra entre as gasolinas adulteradas e possui NO = 76. Ela se classifica como Gasolina do tipo C.
  4. Gasolina verde: este combustível somente é utilizado em aeronaves. NO = 110 – 130.

EMISSÃO DE CO2 DE UM CARRO:

GASOLINA ETANOL
Litros / kg CO2 0,8 0,82
Carro / kg CO2/ Ano 1529,786 1905,488

quarta-feira, 25 de setembro de 2013

Superátomos: aditivos para a Tabela Periódica!

Por Marcos Diego Lopes


Uma nova forma de tabela periódica utilizando a ideia dos superátomos pode estar a caminho. Essa tabela seria formada pela adição de uma “terceira dimensão” à tabela periódica clássica de Mendeleiev, dedicada aos complexos que imitam os átomos originais.


Dois cientistas (Shiv N. Khanna e Welford Castleman Jr.) descobriram que através da aglomeração de átomos de alumínio, eles conseguiram produzir propriedades químicas do elemento básico Iodo, ou seja, através da junção de uma quantidade de átomos específicos suas propriedades químicas seriam alteradas, alcançando uma forma de imitar as propriedades químicas de outro elemento básico.

Essa combinação de aglomerados de elementos diferentes foi denominado de “Clusters”.

Um superátomo: Cluster contendo treze átomos de alumínio que mimetiza um átomo de iodo.

Estes Clusters, também conhecidos como superátomos, tem por base uma propriedade física de aglomeração estável ou metaestável (quando o elemento se encontra no seu equilíbrio térmico mas não no seu equilíbrio químico) de átomos, apresentando características diferentes do seu estado natural. 

Alcançando uma estabilidade aceitável, os pesquisadores estão sintetizando variados tipos de superátomos, com aplicações práticas em diferentes áreas (medicina, produção de alimentos e até fotografia) e evitando problemas indesejáveis conhecidos causados pelos átomos elementares.

Os Clusters sintéticos têm nos auxiliado na parte de estabilidade de elementos em seus estados atômicos e eletrônicos, abrindo a porta para a nanotecnologia, ou seja, criando produtos de melhor qualidade na mediante a organização dos átomos na forma desejada.

REFERÊNCIAS:

http://www.brasilescola.com

http://www.profpc.com.br/Nova_Tabela_Peri%C3%B3dica.htm

http://www.inovacaotecnologica.com.br

http://scienceblogs.com.br/caderno/files/2012/11/8448notw8img1a.jpg

http://scienceblogs.com.br/caderno/tag/super-solido

As dificuldades de aprendizagem!

Por Evelise Gaio

Alunos que apresentam dificuldades de aprendizagem constituem uma realidade encontrada com grande frequência nas salas de aula. Entretanto, até que o diagnóstico seja feito, muitas vezes esses alunos são tachados de preguiçosos, lentos e até mesmo desinteressados, tanto por parte dos professores e alunos e até mesmo por parte da família, prejudicando dessa maneira, a autoestima da criança.

Barros (s/d) afirma que as dificuldades podem vir de fatores orgânicos e emocionais e aponta como importante que o diagnóstico seja feito o quanto antes, a fim de auxiliar o processo de desenvolvimento educativo.

Geralmente, o diagnóstico é realizado quando o professor percebe algumas dificuldades que interferem na escrita, leitura e aritmética. Alguns autores apontam que as interferências ocorrem também, na realização de outras atividades e no relacionamento com os familiares e amigos.

É de suma relevância que o professor - bem como as outras pessoas envolvidas no processo de aprendizagem, estejam atentos às dificuldades apresentadas pelas crianças, notando se ocorrem sempre ou se são momentâneas.

Domingos (2007) aponta que, na maioria das vezes, a criança que apresenta alguma dificuldade de aprendizagem possui atitudes anormais em áreas especificas, como, por exemplo, “uma incapacidade de identificar letras e consequentemente as palavras” (DOMINGOS, 2007, p. 18), entretanto se desenvolve bem em outras áreas. 

Para a autora “uma área do cérebro não funciona adequadamente [...], enquanto que o restante do cérebro está intacto” (DOMINGOS, 2007, p. 18), o que a mesma denomina de disfunção cerebral, que geralmente afeta áreas específicas como a linguagem, a escrita, o calculo, a motricidade, o raciocínio, entre outras.

As principais disfunções são a disfasia (dificuldade na linguagem), dislexia (dificuldade na aquisição da leitura), a disgrafia (dificuldade parcial da escrita de uma língua), disortografia impossibilidade de visualizar a forma correta da escrita das palavras), discalculia (incapacidade de compreender o mecanismo do cálculo e solução de problemas), dislalia (dificuldade na pronuncia de palavras), e o Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade – TDAH (problema de ordem neurológica que traz consigo sinais de desatenção, hiperatividade, inquietude).

É importante ressaltar a relevância do papel do professor, bem como o apoio da família quanto à descoberta destas dificuldades nas crianças. No entanto, deve-se ter a percepção de que os mesmos não possuem formação específica para diagnosticá-las ou trata-las, procedimentos este que deve ser realizado por psicólogos ou psicopedagogos. Cabe ao professor observar e auxiliar o aluno no seu processo de aprendizagem, motivando o e dando-lhe as devidas oportunidades a fim de que o mesmo descubra as suas potencialidades.

REFERÊNCIAS:

BARROS, Jussara de. Dificuldades de Aprendizagem. Disponível em: http://www.brasilescola.com/educacao/dificuldades-aprendizagem.htm. Acesso em: 17 set. 2013.

DOMINGOS, Gláucia de Ávila. Dificuldades do Processo de Aprendizagem – 2007. Disponível em: http://www.psicologia.pt/artigos/textos/TL0126.pdf. Acesso em: 17 set. 2013.

A Piezoeletricidade no Cotidiano - Parte II!

Por Rafael Gama Vieira

No primeiro texto vimos que alguns materiais, ao serem pressionados, podem transformar energia mecânica em energia elétrica, fenômeno este comprovado pelos irmãos Pierre e Jacques Curie em 1880. No ano seguinte, o físico Gabriel Lippmann sugere o efeito contrário, ou seja, ao aplicar uma tensão elétrica nestes materiais, estes deveriam sofrer uma deformação mecânica, o que é comprovado no mesmo ano pelos irmãos Curie.

A primeira aplicação deste fenômeno foi feita pelo físico francês Paul Langevin em 1916 onde, utilizando cristais piezelétricos, conseguiu gerar ondas sonoras em frequências de ultrassom (maiores que 20KHz) e assim, construir o primeiro sonar para a marinha francesa.

O Sonar consiste em um equipamento instalado em embarcações que utiliza ondas sonoras de alta freqüência para detectar submarinos e outras embarcações.

Para conseguir este efeito, uma tensão elétrica é aplicada em células piezoelétricas, fazendo com que estas entrem em ressonância e vibrem em alta freqüência (entre 300KHz e 600KHz). Esta oscilação gera então, ondas sonoras também com altas frequências, chamadas de ultrassom. Elas propagam-se pela água e, ao encontrar um obstáculo, são refletidas para a fonte emissora. Desta vez, a célula piezoelétrica irá receber esta pressão, transformando a energia recebida em energia elétrica, fornecendo assim, dados sobre a distância dos objetos.


A velocidade com que as ondas sonoras se propagam em um meio depende da temperatura deste meio. Sabemos que a camada de água superior dos oceanos é mais quente que as camadas inferiores, logo, a velocidade de propagação do som neste caso pode variar. Temos ainda, a influência da chamada Termoclina, região entre a camada mais quente e mais fria que faz com que as ondas sonoras sejam refletidas antes de chegarem à camada de água com temperaturas baixas.

Neste caso, temos uma região onde alguns submarinos poderiam ficar invisíveis, como mostra a figura a seguir:



Para solucionar este problema são utilizados os chamados VDS – Variable Depth Sonar ou Sonar de Profundidade Variável. Estes sonares ficam submersos, fazendo com que o ultrassom se propague apenas na camada de água mais fria. 


Outra aplicação para este fenômeno é a utilização do ultrassom gerado através de cristais piezoelétricos para construir imagens em exames de ultrassonografia, utilizando o equipamento mostrado na figura a seguir:


Novamente, teremos uma tensão aplicada em um cristal, fazendo-o vibrar. O ultrassom gerado (1MHz a 5MHz) percorre o corpo do paciente. Quando a onda sonora encontra um obstáculo, é refletida para o receptor. Considerando a velocidade do som neste meio como aproximadamente 1540m/s, a máquina de ultrassonografia irá medir o tempo de ida e volta desta onda, obtendo assim, informações sobre as distâncias entre os órgãos e, consequentemente construir imagens dos mesmos.

REFERÊNCIAS:

http://saude.hsw.uol.com.br/ultra-som2.htm

http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef004/20021/Angelisa/sonar.html

http://www.naval.com.br/blog/destaque/7-como-funciona-o-sonar/um-pouco-sobre-sonar- 
parte-1/#axzz2RmF5RPSY 

O Ebulidor de Franklin – “Tesômetro”!

Por Ana Caroline Pscheidt

O ebulidor de Franklin é um brinquedo facilmente encontrado em feiras de artesanato, com os mais diversos formatos e cores. Tornou-se popular com o nome de “tesômetro”, fazendo referência a uma possibilidade de medir o libido de uma pessoa porém, obviamente isto não passa de uma brincadeira. O que o ebulidor de Franklin faz, na verdade, é mostrar uma variação de temperatura. 

Este instrumento é constituído de um bulbo de vidro totalmente vedado, separado em duas regiões conectadas por um tubo e, em seu interior, um liquido colorido muito volátil, podendo ser álcool, clorofórmio, éter e etc. 

Ao encostar a mão na parte inferior do bulbo, o liquido é forçado a subir. Com o liquido na parte de cima do bulbo, basta encostar sua mão nessa  região e ele retorna para o local de origem. É um efeito muito interessante, pois, sem tocar na  substância, conseguimos movimentá-lo dentro do recipiente.

Mas porque isso acontece?


Ao encostar a mão na superfície do bulbo, há uma troca de calor entre ela e o vidro, porém, isso só acontece caso exista uma diferença de temperatura entre os dois corpos. O calor sempre fluirá do corpo mais quente para o mais frio.

Nosso corpo mantém uma temperatura aproximadamente constante em 37º C. O ebulidor estará em equilibro térmico com o ambiente – normalmente a uma temperatura menor que 37º C. Então, o calor fluirá da mão para o ebulidor, aumentando a temperatura média do liquido. Neste momento, o fluido começa a se movimentar de uma região para a outra.

Este fenômeno este relacionado com os efeitos da dilatação térmica e da evaporação ou ebulição.

Dilatação Térmica: É a variação no comprimento, área ou volume de uma substância, quando há variação de temperatura. Você pode saber mais sobre a dilatação térmica clicando aqui!

Evaporação ou ebulição: É a mudança de estado de líquido para o gasoso. Como já foi dito, o liquido no interior do ebulidor é muito volátil. Substâncias voláteis têm a propriedade de evaporar com muita facilidade, ou seja, uma pequena variação de temperatura pode causar a mudança de fase.

Tocando no ebulidor, aquecemos o local onde se encontra a substância, fazendo com que este dilate e uma pequena parte entre em ebulição e evapore. A dilatação e o aumento da quantidade de gás nessa região causam um aumento na pressão, que “empurra” o liquido para cima, onde a temperatura está mais baixa e a pressão conseqüentemente é menor. 

Segurando na parte superior, o processo acontece novamente.

Aquecemos o liquido => Ele dilata e parte evapora  => A pressão aumenta => Ele é empurrado para o local  onde a pressão é menor.

Assim o liquido volta para a base do ebulidor.

O contrário também causa um efeito interessante. Podemos resfriar ao invés de aquecer uma das partes do ebulidor. Resfriando a região que não possui líquido, a qual apesar de parecer vazia está cheia de gás, a pressão local irá diminuir, fazendo com que o liquido saia da região de maior pressão para preencher o local com menor pressão. 

A movimentação dentro do ebulidor é explicada pelo princípio de Pascal, que diz : Quando um ponto de um fluido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, essa variação será transmitida a todos os outros pontos do fluido."

O movimento do liquido dentro do ebulidor de Frankilin é o responsável pela transmissão dessa variação de pressão, deixando-a uniforme dentro do recipiente.

REFERÊNCIAS:

http://www.feiradeciencias.com.br/sala08/08_02.asp

HALLIDAY, RESNICK, WALKER. Fundamentos de Física. Vol. 2. 8 ed. Editora LTC, 2009.

A Física da Montanha Russa!

Por Elisiane Campos de Oliveira Albrecht

Muitos passam pela euforia e apreensão ao andar em uma montanha russa. Ao fazer isso você deve ter se perguntando por que sempre há no inicio uma grande subida, a qual é seguida de uma sucessão de abismos abruptos e curvas inesperadas. A física pode dar uma explicação para esta questão


Neste tipo de brinquedo, temos a energia potencial gravitacional aumentando, à medida que o carrinho sobe e, como conseqüência, a velocidade diminuindo. Quando o carrinho desce ocorre o contrário, ou seja, a energia potencial diminui, transformando-se em energia cinética e, com isto, aumentando a velocidade. Se considerarmos que não há atrito entre o carrinho e o trilho, podemos dizer que a energia mecânica se mantém constante, sendo esta, a soma das energias potencial e cinética.

Podemos relacionar a energia potencial gravitacional com a altura e energia cinética com velocidade, ou seja, se imaginarmos um objeto em duas alturas diferentes, suas energias potenciais também serão diferentes. A energia potencial gravitacional relaciona-se com a altura, a massa e a aceleração da gravidade através da seguinte expressão:

Ep = m.g.h

onde m é a massa, g a aceleração gravitacional e h a altura do objeto. 

Suponhamos que o carrinho está na altura do solo, este será nosso ponto de referencia e possuirá uma energia potencial nula. Agora imaginemos que ele sobe até uma altura de 10m a partir do ponto de referência. Neste caso, existe uma energia potencial que é igual a 10m (altura) multiplicado pela massa do carrinho e pela aceleração gravitacional.

No caso da energia cinética, quanto maior a velocidade de um corpo, maior será sua energia. A expressão abaixo relaciona a massa, a velocidade e a energia cinética de um corpo:

Ec = m.v2 / 2

Nas imagens a seguir temos dois exemplos: na primeira figura vemos um corpo situado a uma altura h a partir do solo. Neste caso, ele possui uma certa quantidade de energia potencial. Na segunda imagem, vemos a energia potencial sendo transformada em energia cinética ao longo do percurso.



Existe um sistema simples em que também podemos observar a conservação de energia como acontece na montanha russa. Imagine uma corda com massa desprezível e, em uma de suas extremidades, uma massa (uma bola, por exemplo), a passo que a outra ponta está fixa no teto, conforme mostra a figura a seguir:


Deslocando a bola da posição natural de equilíbrio e mantendo a corda esticada, armazenamos energia potencial nela. Quando a esfera é solta, faz um movimento pendular ganhando energia cinética. Ao passar pelo ponto mais baixo (ponto inicial) sua energia cinética é máxima, sendo esta, agora, transformada em energia potencial. Ao chegar a sua altura máxima (máxima energia potencial) a bola volta a descer aumentando novamente a energia cinética, e assim sucessivamente. De acordo com o principio de conservação de energia, no retorno a bola não terá uma energia potencial maior que sua energia inicial. Se tivéssemos um sistema ideal  (sem interferências externas) o pêndulo oscilaria eternamente. 

Na próxima vez em que você passar pela montanha russa, veja esses detalhes: a primeira subida é muito maior (para armazenar energia potencial que compense as perdas pela resistência do ar e atrito com os trilhos) e todas as subidas e descidas são sucessivamente menores que a anterior.

REFERÊNCIAS:

Torres, C. M. A, Ferraro, N. G, Soares, P. A. de T. Física: Ciência e Tecnologia. V. 1, p. 220 a 223.

http://www.infoescola.com/fisica/lei-da-conservacao-de-energia/

A conquista do Pico Paraná: o ponto mais alto do sul do Brasil!

Por Rafael Briones Matheus


O Pico Paraná encontra-se em uma formação rochosa denominada Serra do Mar. Esta se estende desde o norte do estado de Santa Catarina até o Rio de Janeiro, alinhando-se ao norte com a Serra da Mantiqueira, em uma extensão de aproximadamente 1.000 km. Os imponentes granitos aflorados datam de mais de 600 milhões de anos entretanto, seu relevo só foi soerguido há pelo menos 1,8 milhões de anos atrás. Portanto podemos considerar que a formação da Serra do Mar e, consequentemente do Pico Paraná, se dá em duas escalas temporais distintas, a 1°em relação à sua Geologia (rochas), a 2° referente à sua Geomorfologia (relevo). 
Reinhard Maack
Em uma de suas expedições à Serra do Mar, o geólogo alemão Reinhard Maack e sua equipe conquistaram, em 1941 o ponto mais alto do sul do Brasil (Pico Paraná). Segundo Henrique Schimidlin "Vitamina", "Enquanto conferia rumos e altitudes, munido de seu inseparável teodolito (equipamento utilizado para medir ângulos e distâncias), Maack constatou a existência de duas elevações bem próximas ao Pico Marumbi, com cotas acima dele. Ao conferir a altitude, um susto: estabelece a marca de 1.547 metros contra os 1.800 metros anteriormente a ele atribuído pelo engenheiro Leopoldo Weiss". Despertada sua curiosidade, Maack identifica um conjunto rochoso com altitudes superiores às que já haviam sido registradas no conjunto Marumbi. Em seguida fez alguns estudos, e posteriormente incursões à serra, que possibilitaram a descoberta do Pico Paraná, entre outros picos. É importante ressaltar que até a descoberta deste conjunto rochoso o cume mais alto do estado era o Pico Marumbi.
De acordo com Schimidlin "cada cume descoberto recebia o nome de importantes personalidades de nossa história: Eusébio da Mota (pioneiro de nossa geologia), Manoel Ribas (interventor do Paraná e responsável pela vinda de Maack ao Brasil), Getúlio Vargas (presidente da república), Hans Staden (primeiro cronista alemão no Paraná), Ulrich Schmidl (primeiro alemão que atravessou nossas terras) e outros." Mas devido ao fato da legislação brasileira vetar o uso de nomes de pessoas vivas ou mortas pra nomear acidentes geográficos, Maack os alterou para nomenclaturas indígenas: Caratuva, Itapiroca, Camapuan, Camacuan, Ciririca, Tucum, Tupipiá e etc.



SAIBA MAIS:

Geografia Física do Estado do Paraná. Autor: Reinhard Maack

http://ceusnei.blogspot.com.br/2009/07/bloco-diagrama-da-serra-do-mar-do.html

REFERÊNCIAS:

Origem e Evolução da Serra do Mar Autor: Fernando Flávio Marques de Almeida & Celso Dal ré carneiro

http://ceusnei.blogspot.com.br/2009/07/bloco-diagrama-da-serra-do-mar-do.html

http://www.altamontanha.com/Colunas/3838/a-conquista-do-pico-parana

John Nash: Uma mente brilhante!

Por Ednilson Rotini



Mudando um pouco de ares, este texto apresentará uma breve resenha de um livro muito conhecido e premiado e que deu origem ao filme que leva o mesmo nome. Estou falando de Uma Mente Brilhante, escrito pela jornalista e economista Sylvia Nasar. 

Este livro é o relato de uma trajetória conturbada, marcada por momentos de grande produção intelectual e criatividade e pela luta contra a esquizofrenia, de um grande gênio da Matemática do século XX, John Forbes Nash Jr. 

John Nash, aos 21 anos de idade já havia conquistado os primeiros progressos na teoria de jogos (uma das áreas da Matemática) e, mais tarde, aos 65 anos recebeu o Prêmio Nobel de Economia. Outras façanhas estão em seu currículo, como uma entrevista com Albert Einsten, uma bolsa de pós-graduação no famoso e cobiçado Instituto de Estudos Avançados da Universidade de Princeton nos Estados Unidos e algumas soluções dos mais complexos enigmas da Matemática.

Nash se torna famoso ao criar uma teoria que o contrapõe ao então considerado o papa da Economia, Adam Smith e a sua convencional visão sobre a competição, que era compreendida por ele como um incentivo para que o indivíduo atingisse sua meta. Nash acreditava que era fundamental, para isso, a participação do coletivo, pois assim todos poderiam alcançar o objetivo desejado.

Este cientista de inteligência brilhante apresentava, ao mesmo tempo, uma mente perturbada, diagnosticada pela medicina como portadora de esquizofrenia. Aos 31 anos, Nash sofria seus primeiros colapsos e, assim, perdia-se em meio a vozes que o guiavam em delírios e alucinações. Por diversas vezes foi internado em várias clínicas, algumas delas compulsoriamente.

A autora Sylvia Nasar documentou muito bem sua narrativa, recorrendo a fontes primárias e a entrevistas com várias pessoas que conviveram com Nash, que conhecem bem sua obra e os detalhes de sua doença. Vale ressaltar que a escritora conseguiu depoimentos do próprio Nash e de sua esposa Alicia Lard Nash.
A narrativa não se detém em complexas explicações de suas teorias matemáticas, mas flui naturalmente, tornando-se acessível a qualquer leitor, embora às vezes seja um pouco detalhista demais, contribuindo para que esta obra seja um pouco extensa. Mesmo assim, vale a pena mergulhar na história deste gênio nem sempre compreendido

Este livro foi adaptado para o cinema, em um filme dirigido por Ron Howard e protagonizado por Russell Crowe, rendendo 4 Oscars, entre eles, melhor filme e direção. Apesar de ser recriação da vida atribulada e iluminada de John Nash, com algumas liberdades de ficção justificáveis, as excelentes interpretações e um roteiro bem equilibrado entre o que é real e o que é ficção tornaram esse filme um dos grandes sucessos de público e de crítica. 

terça-feira, 24 de setembro de 2013

11 de setembro? De quando?

Por Jeffrey Cássio de Toledo

Figura 1: Posse de Allende e atentado ao WTC.
Muitas datas são lembradas por acontecimentos marcantes. Mas por quê? O que aconteceu neste dia que foi tão importante? E mais: essa data é importante pra quem?

Ao longo de nossa vida, colecionamos fatos importantes. Dias que são inesquecíveis pelo seu significado em nossa formação como pessoa e como cidadão. Assim, colecionamos experiências, e, em vários momentos, visitamos nossa memória para compreender melhor o que aconteceu ou até mesmo para relembrar destes fatos em uma roda de amigos ou familiares. O dia 11 de setembro, por exemplo, é importante para você?

Certamente, para um número considerável de pessoas, essa data significa um fim. O fim da vida. O fim de uma ideia. O fim da felicidade, por que não? Mas, para um outro grupo de pessoas, pode significar o começo. O começo de uma nova política, de um novo governo, e, também, da vida. Estou falando sobre os acontecimentos em Nova Iorque no dia 11 de setembro de 2001.

Neste dia, aviões supostamente pilotados por terroristas da Al-Quaeda atacaram as duas torres do World Trade Center, um símbolo econômico (e cultural também) dos estadunidenses. Após isso, uma nova estratégia política comandada pelo então presidente George W. Bush foi iniciada: a guerra contra o terrorismo. Os efeitos colaterais desta investida, obviamente, foram sentidos entre os muçulmanos que residiam no país, sendo perseguidos e rotulados como membros de organizações e grupos terroristas. 

Mas, o dia 11 de setembro não se restringe à história estadunidense. No Chile, no mesmo dia, mas, em 1973, também houve rupturas e continuidades. O governo socialista de Salvador Allende chegava ao fim e dava lugar a um novo modelo apoiado pelas elites e pelas forças armadas.

O governo de Allende começou em 1970. Com inspirações de diversas correntes do marxismo, a esquerda chilena liderada pelo presidente que encabeçava a Unidade Popular (UP), acabou se dividindo e se tornando fraca frente as pressões dos partidos mais conservadores. O objetivo de Salvador Allende era instituir o socialismo de forma gradual e democrática usando os próprios mecanismos do Estado chileno mas, as divisões internas da UP levaram ao fim deste sonho.

A partir de 1973, Augusto Pinochet assume o governo do Chile promovendo uma nova mudança política, econômica e social. A política liberal de Pinochet acabou com a politização do povo, individualizou a sociedade e forneceu o primeiro exemplo de neoliberalismo integral, com sua sede de privatização. O regime autoritário, que se estendeu até 1990, foi severo e trouxe dificuldades que seriam sentidas pela população chilena em outros momentos da história.

O objetivo aqui presente, nunca foi o de descaracterizar a imagem de um fato e enaltecer os feitos de outro. Pelo contrário. Devemos compreender que, todos nós temos sentimentos presos a palavras, música, fotos, vídeos, lugares, datas e pessoas. Assim, não caberia neste texto, arrolar uma lista de acontecimentos importantes para um ou outro povo ao longo de toda a trajetória humana no planeta. Os acontecimentos do 11 de setembro (de 1973) no Chile mudaram a história política do país bem como, os de 11 de setembro (de 2001) nos Estados Unidos, o fizeram.

Datas como estas, geralmente nos despertam algum tipo de sentimento. Faça um exercício mental agora: Onde você estava, ou o que você fez dia 11 de setembro? Lembrou? Mas, de qual 11 de setembro estamos falando? Qual das duas realidades veio à sua mente enquanto estava lembrando? Devemos, por isso, respeitar a memória de indivíduos, de sociedades e de culturas diferentes da nossa para podermos compreende-los melhor. 

REFERÊNCIAS:

http://www.revistadehistoria.com.br/secao/artigos-revista/da-revolucao-a-democracia

http://www.revistadehistoria.com.br/secao/artigos/o-chile-e-aqui

Fissão ou Fusão Nuclear? Qual a diferença?

Por Alan Eduardo Wolinski

Figura 1.  Teste Nuclear realizado pelos Estados Unidos em 1946 no atol Bikini (ilhas Marshal, no Oceano Pacífico), chamada Operação Crossroads.

As reações nucleares provocam alterações na estrutura atômica, formando assim, novos núcleos e liberando uma grande quantidade de energia. Estas reações podem ser divididas em dois tipos: Fissão Nuclear e Fusão Nuclear.

Os estudos destas reações só desenvolveram-se após a descoberta da Radioatividade pelo físico francês Henri Becquerel em 1896, com a identificação do Urânio. Outras contribuições vieram do casal Marie Curie e Pierre Curie, que identificaram os elementos químicos Rádio e Polônio e, também, pelo físico neozelandês Ernest Rutherford, que formulou uma das conhecidas teorias de estrutura atômica, onde ficou clara a dificuldade de ocorrer reações entre núcleos atômicos devido à grande força de repulsão elétrica entre eles. Porém, o próprio Rutherford em 1917, realizou as primeiras experiências de reações nucleares, bombardeando átomos de Nitrogênio, com partículas Alfa, conseguiu convertê-los a Oxigênio.

Entretanto, as reações nucleares começaram a ser efetivamente estudadas na década de 30, após a descoberta do Nêutron pelo físico britânico James Chadwick em 1932. Pelo fato desta partícula ser eletricamente neutra, é facilitada a aproximação entre as mesmas e os núcleos atômicos, possibilitando a Fissão Nuclear.


FISSÃO NUCLEAR

Neste tipo de reação ocorre a ruptura de um núcleo de grande massa, originando dois núcleos menores. Átomos grandes são instáveis, mesmo com probabilidade pequena, pode ocorrer à fissão de forma espontânea. Porém quando estes núcleos são bombardeados por outras partículas, a probabilidade de ocorrer sua fissão é muito maior.

Figura 2. Fissão Nuclear do Átomo de Urânio. 


Na figura acima o átomo de Urânio-235 é bombardeado por um nêutron, absorvendo-o, este núcleo se torna instável e se divide em dois menores. Apenas o Urânio-235 sofre a fissão nuclear, seus Isótopos não.

A fissão do átomo de Urânio pode ocorrer de diversas maneiras originando pares de átomos diferentes.

Figura 3. Outras maneiras de fissão do Núcleo de Urânio.

Entretanto, juntamente com a formação dos novos núcleos, ocorre liberação de outros nêutrons que darão continuidade ao processo de fissão atingindo outros átomos. Este fenômeno é conhecido como Reação em Cadeia e, é devido a este fato, que se torna praticamente impossível parar o processo de fissão, a menos que se retirem os nêutrons livres do meio reacional.

Figura 4. Reação em Cadeia. Um nêutron liberado na fissão de um núcleo é capturado por outro, ocasionando sua fissão também, e assim sucessivamente.

A energia liberada em reações de fissão nuclear é imensamente maior que nas reações químicas. Comparando com a queima do metano, 1g de metano libera aproximadamente 52 kJ de energia. enquanto que a fissão de 1 grama de urânio libera 8×107 kJ. Essa imensa quantidade de energia foi primeiramente utilizada na produção das Bombas Atômicas, que pode ser observada nos dois trágicos exemplos ao final da Segunda Guerra Mundial, nas cidades Japonesas de Hiroshima e Nagasaki, demonstrando assim, seu alto poder de destruição.

Após o surgimento de novas tecnologias de metalurgia e engenharia aliadas à física nuclear, houve a possibilidade de desenvolvimento da Energia Nuclear, que através dos reatores das usinas nucleares, a energia da fissão pode ser utilizada para a produção de Energia Elétrica.


FUSÃO NUCLEAR

Ao contrário da fissão, na Fusão Nuclear, dois ou mais núcleos atômicos se unem para dar origem a outro maior. Mas para que esse processo ocorra, é necessária uma grande quantidade de energia, fazendo com que a aproximação destes átomos seja suficiente para vencer a repulsão eletrônica entre eles, chamada repulsão coulombiana. Esta repulsão é proporcional à quantidade de carga no núcleo, quanto maior a carga elétrica dos núcleos em colisão maior será a repulsão entre eles, desta forma, a fusão nuclear pode ser provocada com mais facilidade entre núcleos com menor número de prótons.

Figura 5. Esquema da reação de fusão nuclear entre Isótopos do Hidrogênio, formando um átomo de Hélio.

A temperatura necessária para ocorrer fusão de núcleos pequenos (Hidrogênio, Deutério e Trítio) é da ordem de 106 K. Nesta temperatura as unidades básicas de qualquer substância não são mais seus átomos ou moléculas, pois devido à intensidade das colisões entre eles, os núcleos correspondentes e seus elétrons não estão mais ligados uns aos outros. Este é o estado de plasma, ou seja, um gás neutro, formado de núcleos com carga positiva e de elétrons livres. O plasma não pode ser confinado por um recipiente devido às altas temperaturas, mas pode ser confinado numa região do espaço por campos elétricos e magnéticos.

As estrelas são bolas de plasma, confinado pelo próprio campo gravitacional, e as reações de fusão nuclear são as responsáveis pela produção de energia.

Figura 6. Proeminência eruptiva Solar.

Por apresentar grandes vantagens em relação à fissão nuclear, os cientistas tentam controlar a fusão de forma a produzir energia elétrica. A quantidade de energia liberada no processo de fusão é milhares de vezes maior que a liberada pela fissão e não é produzido Lixo Radioativo.

Embora existam vários métodos propostos e em fase de implementação para a geração de energia por meio da fusão, ainda não existe um reator que funcione satisfatoriamente, pois o principal problema continua sendo a incapacidade de se manter certa quantidade de plasma num estado de temperatura e pressão adequado para que ocorram as reações de fusão, durante um intervalo de tempo longo o bastante para produzir uma quantidade de energia maior do que aquela consumida no processo. O principal tipo de reator testado nestas experiências são os tokamak.

Figura 7. Esses tipos de reatores conseguem suportar temperaturas altas, mantendo um plasma longe das paredes, durante pouco tempo usando técnicas de confinamento magnético.

No dia 31 de outubro de 1952, os EUA testaram o poder de destruição gerado pela reação de fusão, na Bomba de Hidrogênio (conhecida como “Mike”) a detonação ocorreu no atol de Eniwetok (Ilhas Marshall) e teve um poder de explosão de 10 milhões de toneladas de TNT, algo como 700 vezes o poder da bomba de Hiroshima.

SAIBA MAIS



REFERÊNCIAS 

www.ufsm.br/gef/Nuclear/nuclear12.pdf

www.ufsm.br/gef/Nuclear/nuclear15.pdf‎

www.ipfn.ist.utl.pt

http://www.cnen.gov.br/ensino/energ-nuc.asp

http://www.crq4.org.br/quimicaviva_energianuclear

http://www.dfn.if.usp.br/pesq/ipl/ipl/historiaNew.html

http://astro.if.ufrgs.br/estrelas/node10.htm

Rochas metamórficas!

Por Alan Eduardo Wolinski

O Metamorfismo é um conjunto de processos geológicos que provocam a transformação de uma rocha sob a ação de pressão, temperatura, gases e vapor d'água e produzem, de maneira isolada ou conjunta, uma recristalização parcial ou total, formando-se novos minerais, texturas e estruturas sem ocorrer a fusão da rocha. O estudo do metamorfismo é bastante complexo, pois está relacionado a vários fatores condicionantes, como material de origem, espécie e grau de metamorfismo, etc.

Rochas metamórficas são formadas a partir do metamorfismo de outras preexistentes na crosta terrestre, chamadas de protólitos. Os protólitos podem ser rochas sedimentares, magmáticas ou até mesmo metamórficas. Os fatores principais que controlam os processos metamórficos são: natureza do protólito, pressão (litostática e dirigida), temperatura, presença de fluidos e tempo de duração dos processos.

A grande variação mineralógica, estrutura e textural resultante da combinação de diversos fatores envolvidos no metamorfismo impossibilita o estabelecimento de um critério único de classificação das rochas metamórficas. O critério de nomenclatura mais adotado combina estruturas e composição mineralógica. Assim, temos os termos fundamentais xisto, ardósia, filito, gnaisse, mármore, quartzito e anfibolito, utilizados como nomes-raiz, podendo ser complementados com informações adicionais julgadas relevantes.

Figura 1 – Xisto: Rocha metamórfica de granulação fina a muito fina, cuja orientação de minerais micáceos define uma estrutura foliada do tipo xistosidade.

Figura 2 - Gnaisse cortado por falha. Gnaisse é um nome raiz reservado para rochas metamórficas constituídas predominantemente por feldspato e quartzo, com estrutura do tipo bandamento gnáissico.

Figura 3 – Cristais de Espinélio (mineral) em mármore. O Mármore é uma rocha metamórfica constituída principalmente por carbonatos, de estrutura foliada ou maciça, cujo protólito é um calcário.

Os processos metamórficos podem ser de amplitude local ou regional e a identificação de minerais das rochas metamórficas permite reconhecer as condições físicas em que ocorreu o metamorfismo. 

Tipos de Metamorfismo


O metamorfismo pode se desenvolver em diversos ambientes da crosta, com extensões variáveis e graus de metamorfismo e profundidade diversificados.

Figura 4 - Tipos de metamorfismo (os principais serão descritos abaixo).

Desta forma, temos os seguintes tipos principais de metamorfismo, numerados de acordo com a Figura 4:

2 - METAMORFISMO REGIONAL OU DINAMOTERMAL

Metamorfismo de grande escala, desenvolve-se por extensas regiões e profundidades na crosta, característico de cinturões orogênicos e áreas de escudo como resultado de tectonismo. As transformações metamórficas se processam pela ação combinada da pressão (litostática e dirigida) e temperatura, que persistem durante centenas de milhares a alguns milhões de anos. Há forte deformação (dobramento e falhamento) dos protólitos, sofrendo recristalização ao mesmo tempo, gerando novas texturas e assembleias minerais. As principais rochas metamórficas formam-se no metamorfismo regional.

Figura 5 - Dobras em zona orogenética atual (Cadeia Alpina).

3 – METAMORFISMO DINÂMICO OU CATACLÁSTICO

São caracterizados por esforços tectônicos intensos e geralmente localizados. Desenvolve-se em faixas estreitas nas adjacências de falhas ou zonas de cisalhamento, onde pressões dirigidas de grande intensidade causam movimentação e ruptura na crosta. O metamorfismo dinâmico é responsável pelas transformações texturais e estruturais, como microbandamento ou laminações, promovendo assim a fragmentação e orientação de minerais.

4 – METAMORFISMO DE CONTATO OU TERMAL

Desenvolve-se nas rochas ao redor de intrusões magmáticas. É influenciado principalmente pela temperatura, onde ocorre o aquecimento de rochas encaixantes durante intrusão ígnea e há formação de minerais metamórficos sem orientação. As rochas resultantes do metamorfismo de contato são denominadas de hornfels.

5 – METAMORFISMO DE FUNDO OCEÂNICO

Ocorre próximo aos rifts das cadeias meso-oceânicas, onde a água fria do mar interage com a crosta recém-formada e quente, removendo ou precipitando elementos e provocando sensíveis alterações químicas. Pode ser considerado um tipo particular de metamorfismo hidrotermal, em escala muito ampla.

6 – METAMORFISMO DE SOTERRAMENTO

Ocorre em bacias sedimentares em subsidência. É devido ao soterramento de espessas sequências de rochas sedimentares e vulcânicas a profundidades onde a temperatura pode chegar a 300°C  ou mais. Prevalece a pressão litostática, equanto a pressão dirigida é ausente ou insuficiente para causar deformações significativas.

7 – METAMORFISMO DE IMPACTO

Este tipo de metamorfismo ocorre em extensões reduzidas na crosta terrestre, e desenvolve-se em locais submetidos ao impacto de grandes meteoritos, onde o aumento da temperatura e pressão causa a fragmentação das rochas, deslocando-as e formando crateras de impacto. A transformação dos minerais é instantânea (formação de minerais densos).

Figura 6 - Meteor Crater no Arizona, Estados Unidos: Impacto de um meteorito nos arenitos cretáceos gerou uma cratera com 1,2 km de diâmetro e 200 m de profundidade.

METAMORFISMO HIDROTERMAL

É resultado da percolação de fluidos quentes ao longo de fraturas e espaços intergranulares nas rochas, sendo responsável pela alteração na composição química destas.

REFERÊNCIAS

TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. Decifrando a Terra.  São Paulo: Oficina de Textos, 2000. 568 p.

http://www.mineropar.pr.gov.br

http://www.cprm.gov.br

www.rc.unesp.br/museudpm/rochas/metamorficas/metamorficas1.html

www.igc.usp.br/replicasold/rochas/metamorfica.htm‎

www.ufrgs.br/paleodigital/Rochas_metamorficas.html‎

www.ufjf.br/nugeo/files/2009/11/Geologia-Cap6.pdf

www.ige.unicamp.br/site/aulas/202/GM_420_Rochas_metamorficas.pdf‎