Física com Tequila

O Palmeiras e Galileu

Ora, mas o que teria em comum o clube de Futebol Sociedade Esportiva Palmeiras com o grande cientista Galileu Galilei? Além das origens italianas?

Pois bem, o Palmeiras protagonizou este ano dois belos lances em duas partidas de futebol (contra um grande rival e um deles foi recente, o que me motiva a escrever, já que sou Palestrino). Vejam por si mesmos:

É um lance de rara felicidade (O Gol que Pelé não fez), mas que ocasionalmente acontece para nosso deleite visual.

E quanto a Galileu? Pois bem, sabemos que a ciência utiliza-se de modelos teóricos para construir aproximações que nos permitam compreender os fenômenos da natureza. E coube a Galileu desenvolver um modelo que nos permite estudar a trajetória (atribui-se a Galileu o que se chama de "princípio da decomposição dos movimentos").

De forma simplificada: No colégio aprendemos a estudar o movimento retilíneo uniforme, o movimento uniformemente variado e o movimento circular uniforme.

A principal diferença entre os dois primeiros é a presença da aceleração ( o que acarreta em uma mudança de velocidade). Já o terceiro está relacionado a uma trajetória completamente circular devido a presença de uma força que aponta para o centro (a força centrípeta)

Sabemos que os movimentos podem ser dos mais diversos tipos, misturando todos estes citados e descrevendo trajetórias mais complexas. Pois bem, o movimento da bola no chute de Robinho descreve uma trajetória específica, uma parábola (lembram-se dessa palavra ao estudar equações de segundo grau? Ou mesmo da curva formada pela antena parabólica?)

Este tipo de lançamento é chamado de lançamento oblíquo, e podemos aplicar o princípio da decomposição dos movimentos de Galileu, ele diz que podemos subdividir este movimento em dois movimentos:

- Vertical: Sujeito a aceleração da gravidade (assim como o lançamento simples de uma moeda em linha reta para cima)

- Horizontal (não sujeito a aceleração da gravidade e portanto uniforme)

Utilizando técnicas de decomposição vetorial e trigonometria (o que não é o foco do texto) podemos determinar as velocidades: Vertical e Horizontal.

v1,v2...v5 representam a velocidade resultante do movimento (antes de serem decompostas), as outras são as componentes, utilizando a trigonometria no triângulo retângulo

Sabemos que a velocidade na horizontal não irá mudar (desprezando o atrito com o ar e eventuais "imprevistos" na situação estudada - Um zagueiro interferindo por exemplo), pois não está sujeita a nenhuma aceleração, e conhecemos a forma como a velocidade na vertical irá mudar (dada a aceleração da gravidade na terra), pois são conhecidas as equações do movimento uniformemente variado. E tem mais, o tempo para os dois movimentos é o mesmo, pois ambos acontecem simultaneamente.

Recheados de tantas informações e conhecendo por exemplo a velocidade inicial do lançamento e o ângulo do chute, podemos determinar: O ponto mais alto da trajetória, o tempo que a bola leva para atingir este ponto, tempo que ela demora para voltar ao solo, o tempo total do movimento... Podemos também determinar o alcance deste chute. Vejam como podemos estudar detalhadamente uma situação cotidiana, usando recursos que aprendemos no colégio!

E visando fazer esta conexão com nosso dia a dia a UNIFEI (Universidade Federal de Itajubá) em seu vestibular de 2010 transformou outro gol do Palmeiras (dessa vez de Diego Souza e de uma distância ainda maior) em uma questão de seu processo seletivo, veja:

"Num jogo do campeonato brasileiro o jogador do Palmeiras, Diego Souza, fez um belo gol no time do Atlético Mineiro chutando a bola desde o meio do campo. Supondo que no momento do chute a bola estivesse em contato com o solo e a uma distância de 54 m do ponto onde ela tocou o chão, já dentro do gol atleticano, calcule a altura máxima atingida pela bola em sua trajetória. Despreze o atrito com o ar, considere que a duração do vôo da bola tenha sido de 3,0 s e que g = 10 m/s²"

Veja uma matéria que o Globo Esporte fez na época, clicando aqui

O foco do Blog não é a resolução de exercícios, mas vejam como uma situação inteligente e próxima à realidade dos estudantes pode despertar muito mais interesse do que exercícios abstratos e sem contexto. Em breve podemos falar deste exercício de novo ;)

E ai vovô Ceni, será que você faltou as aulas de movimento oblíquo? E o Robinho será que tirava dez? Será que esse ano teremos mais Palmeiras no vestibular?

Até a próxima!

Referências

Gabarito UNIFEI 2010 [1]

Lançamento Oblíquo [2]

Ah, a gradução!

Felipe | 13:29 | | 0 comentários

Trinta e um de outubro de 2013. Essa é a data da última postagem deste blog. E antes que os dois anos em branco fossem completados, eis que um post novo surgiu por aqui. E desta vez, um post um pouco mais pessoal e talvez até sentimental. Nestes quase dois anos, muita coisa mudou. Descobertas em física, mais um Nobel, avanços tecnológicos e este que vos escreve agora faz parte dos aproximadamente 25% dos licenciados em física que se formam anualmente. A informação foi retirada de um artigo no Site da sociedade Brasileira de Física (que pode ser acessado nas referências):

"Em estudo realizado pela SBF, coordenado por Shirley Gobbato, foram consultadas 30 das maiores instituições do País e verificou-se que em 2006 tivemos 3918 estudantes matriculados no semestre inicial. Entretanto, em 2005 essas instituições só formaram 520 licenciados. Ignorando a – provavelmente pequena – variação no número de ingressantes, concluímos que esses cursos apresentam uma evasão de 85%"

Dados do INEP (Instituto Nacional de Pesquisas Educacionais) mostram que estamos formando cerca de 900 professores/ano. Alguém falou em crise na educação? Esta discussão fica fica para um próximo post.

Gráfico 6.1 da referência 1

O objetivo deste texto é compartilhar um pouco da experiência e da vivência que estes seis anos de UNESP (sim, eu sei que deveriam ser quatro -_-) trouxeram para mim.

Contextualizando: A UNESP de Bauru atualmente oferece as modalidades de licenciatura e bacharel (em 2010 quando entrei não). Portanto, vou focar na licenciatura que é onde estive.

Nota-se que o curso foi montado para atender a um perfil de estudante que também trabalha. Pois a grade é noturna e no período da manhã inclui apenas os Sábados. E o meu Perfil, era exatamente este!

Tive contato com a física na oitava série (atual nono ano) e enfiei na cabeça que queria este curso. Passei pelo técnico em informática no colegial (que não me fez mudar de ideia) e comecei a adquirir familiaridade com os números e a lógica (mas isso não me impediu de sofrer, sempre tenho dificuldade com a matemática). Isso fez com que no meio de 2010, após um bom primeiro semestre eu já estivesse trabalhando. E ai vieram elas, as DP's: Primeiro o cálculo II, até ai nada demais, alguns colegas já desistiam do curso, outros se destacavam e eu como sempre estava bem no meio, nem tanto ao céu, nem tanto ao inferno.

Vamos aproveitar este breve resumo para apontar alguns motivos para tamanhã evasão no curso de física:

- Dificuldade dos alunos em acompanhar as disciplinas e alto índice de reprovações (Ah, os cálculos!)

- Pouca dificuldade para entrar no curso (de acordo com o INEP, o índice de desistência de cursos de Medicina é de apenas 4%)

Explicando: Imagine um adolescente confuso, com um pouco de dificuldade em exatas, um curso com concorrência entre 2 e 3 por vaga e voilà! Temos algumas explicações para apenas 900 professores por ano. Posso ir mais longe: A falta da regulamentação da profissão de físico (agora incluindo nossos colegar do bacharel), o sucateamento do ensino e a desvalorização do professor. Pronto, começamos a entender porque estamos com um índice pouco mais de vinte vezes maior que nossos colegas médicos.

Mas que diabos tem de bom neste curso? Meus amigos, digo de boca cheia que a licenciatura em física foi uma das melhores escolhas dos meus breves vinte e três anos. Sempre fui muito identificado com humanidades e com ciências. A licenciatura me permitiu estar com os pés nas duas áreas, bem onde eu queria.

Filosofia e História da Ciência, Psicologia da Educação e até mesmo as enfadonhas e chatas Metodologias, todas me trazendo um referencial teórico absurdamente rico! Me lembrando que as equações e que as integrais e os modelos teóricos, deviam conversar com as pessoas!
Ouvi uma certa vez (e eu assino embaixo): "As pessoas mais interessantes, estão nas intersecções entre as áreas". E a experiência com a licenciatura me mostrou isso e me permitiu provar um pouco disso.

Ainda não peguei o meu =(

Depois veio o segundo ano, o tiro de guerra, mais reprovações, mais trabalho, o blog, o livro Zen e a arte da manutenção de Motocicletas (Robert Pircig, 1973 - Este me fazendo redescobrir o amor pela ciência a cada vez que leio). Sem falar é claro, nas amizades, nas festas, nas madrugadas estudando, nas notas raspando, no medo de perder o curso... Ou seja, uma grande aventura!

Ao fim desta passagem, eu quero mais! Quero lecionar, quero estudar quero incentivar pessoas a se formar, quero falar de ciência, quero ver pessoas falando de ciência, pois afinal eu não entendo como tantos podem viver na ignorância de não tentar entender como funciona o mundo. Não Cypher! A ignorância não é uma benção! (Alguém falou em Matrix?).

Um curso extremamente trabalhoso, desvalorizado, porém gratificante e rico. É assim que vejo a graduação em física. Um muito obrigado pela paciência de cada professor (dos mais ranzinzas aos mais paciente). Um muito obrigado a cada um dos colegas de classe que fez parte desta trajetória, seja por um semestre ou por anos.

E que venha mais!

O Blog está de volta!

Referências (acessadas em 08/09/2015)

http://www.gazetadopovo.com.br/educacao/vida-na-universidade/ufpr/as-graduacoes-campeas-de-desistencia-26khijqty1gurtas1veawhyz2 -1

http://www.sbfisica.org.br/v1/arquivos_diversos/publicacoes/FisicaCapes.pdf -2

Prêmio Nobel de Física 2013

Felipe | 08:21 | | 0 comentários

Bom, antes tarde do que nunca! No último dia 08 de outubro os físicos François Englert e Peter Higgs foram contemplados com o prêmio Nobel da física deste ano por seus trabalhos teóricos sobre como as partículas adquirem massa, propostos separadamente em 1964.

Lembrando-se do fato de que a confirmação experimental veio em julho de 2012, não é de se espantar que o prêmio tenha ido parar nas mãos deles. Os resultados experimentais foram obtidos no LHC (Large Hadron Collider), à partir de dois experimentos (CMS e ATLAS).

E como sempre, quando uma notícia começa a pipocar por ai (principalmente na internet) devemos tomar cuidado com o que lemos, ouvimos e falamos (escrevemos também!).

Trata-se de um assuntos recente na física, o qual, este que vos fala não foi iniciado ainda. Portanto não me atreverei a falar do assunto diretamente aqui.

O que posso lhes dizer é que tenho acompanhado o trabalho de muita gente séria e buscado muitas informações, e claro pretendo compartilhar tudo isso!

Tentei estabelecer uma ordem para um bom entendimento:

Dossiê Higgs - Aqui uma introdução, um panorama geral sobre o Higgs e também sobre o LHC.

Bóson de Higgs - Como, onde e porque surgiu - Abordagens de conceitos chave para o entendimento do assunto.

Higgs Day - A notícia da descoberta, um panorama sobre a quantidade de pessoas envolvidas, o tamanho de tudo isso e a importância da descoberta.

Nobel -A notícia em si e também um jogo rápido de perguntas e respostas com Rogério Rosenfeld (Instituto de física teórica da Unesp) sobre a escolha dos premiados.

O que o Bóson de Higgs não é - Devido a imensa quantidade de bobagens que surgem por ai, é necessário esclarecer algumas coisas (este texto eu acho que li no dia do anúncio, ou seja, foram bem rápidos).

Abaixo uma entrevista com o mesmo Rogério Rosenfeld, só que agora em vídeo. Foi transmitida pelo Programa Canal Livre da Rede Bandeirantes no dia 13/10/2013.

Fica meu agradecimento a todas estas fontes que se preocupam em divulgar informação da forma correta (a Band e Canal Livre tentaram também).

Sabe-se que em todo o mundo a divulgação científica ainda tem muito o que evoluir. Mas saber que existe uma geração de pessoas jovens focadas nisso, me deixa muito satisfeito.

Referências

Sociedade brasileira de física

Simetria de Gauge

A liga dos cientistas extra ordinários

Prêmio Nobel

Zumbis no LHC!

Felipe | 18:51 | | 0 comentários

Calma, calma não se assuste com o título desta postagem. Os zumbis aqui são fictícios.

Tempos atrás, fiz um post com o trailer do filme Decay. Um Fan filme feito por estagiários do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) nas dependências do LHC (Large Hadron Colider). O maior colisor de partículas já construído.

Pois bem, já tem algum tempo mas o filme foi lançado e está disponível na íntegra no Youtube. Ainda não o vi para poder comentar a respeito, mas pelas cenas que vi e pelos comentários, trata-se de um bom entretenimento, considerando o baixo orçamento U$$ 3.500,00.

Na trama o Bóson de Higgs transforma físicos em Zumbis e uma equipe de cientistas tenta sobreviver ao ataque (um enredo de dar inveja a qualquer George Romero).

Com pouca experiência em cinema e com equipamentos emprestados e orçamento do próprio bolso, a ideia vem para satirizar os misticismos e folclores que muitas vezes a mídia e o senso comum plantam em volta da ciência e da tecnologia.

Fonte: Folha de S.Paulo

Quem lembra? Mundo de Beakman e a educação não formal

Felipe | 21:02 | | 0 comentários

A tela de abertura do programa

Aproveitando que o ator Paul Zaloom o ex intérprete de Beakman virá para o Brasil, mais precisamente para Bauru, para fazer uma palestra (veja mais detalhes aqui) me lembrei deste fantástico programa de televisão, que na minha época passava na Tv Cultura e que foi um dos meus primeiros contatos com ciência.

Para quem não conhece, "O mundo de Beakman" foi um programa educativo exibido na TV na década de 90. O professor Beakman, respondia cartas que recebia de telespectadores com a ajuda de sua assistente e de seu rato de laboratório Lester (sim, era um cara vestido de rato).

O programa foi composto por 4 temporadas, as quais eram constituídas por episódios com cerca de 20 minutos cada uma. A primeira, segunda e quarta temporadas apresentavam um número total de 26 episódios cada uma, e a terceira temporada apresenta um número de 13 episódios.

Uma curiosidade é que na versão em português, os nomes dos telespectadores eram nomes engraçados que remetiam as perguntas que eles faziam.

Zaloon conta que a idéia para o programa não foi dele, mas que ele foi o único "louco" que topou participar do programa e sabia que não ficaria rico com isso. E que o programa foi ao ar devido a uma lei que "forçava" os canais a possuírem programas educativos em sua grade.

Se Zaloom ficou rico ou não, é outra história, o que sabemos é que o programa foi um sucesso de popularidade e foi exibido para mais de 90 países e despertou o interesse de milhares de crianças para a ciência.

É importante possuirmos um senso crítico, quando estamos falando de educação não formal e divulgação científica.

A televisão constitui um espaço muito importante para veiculação de informação, portanto devemos estar atentos ao que é mostrado para nós.

O grande mérito do mundo de Beakman consiste em despertar no espectador (a maioria do público eram crianças), o "primeiro interesse" para a ciência, e levar às primeiras reflexões sobre o que é a ciência, o que são determinados fenômenos e outras questões deste tipo. Tudo isso através de encenações, músicas, efeitos especiais e piadas. O programa prendia o espectador, de uma forma divertida, sem ser maçante e cansativo.

Beakman e sua trupe constituem um ótimo material de apoio que poderia ser utilizado num espaço de educação formal, com o auxílio de um "adulto" (como eles sempre diziam), um professor que pudesse apontar equívocos ou acertos do programa e incentivar o lado crítico de seus alunos. Vejam aqui como podemos aliar entretenimento e educação de forma inteligente, trabalhando a percepção dos espectadores e a capacidade crítica dos mesmo, ufa!

Talvez um pouco daquela loucura do Beakman nos ajude nessa tarefa!

De qualquer maneira aquela turma deixou saudades, segue um vídeo do canal nostalgia com uma visão do programa e também, nas referências, um trabalho de conclusão de curso que faz análises do ponto de vista educacional de alguns episódios.

Referências

Wikipédia

Super interessante

Ciências na Educação não formal: uma análise dos episódios de O Mundo
de Beakmani

Dia a dia - Prato Giratório

Felipe | 22:09 | | 0 comentários

Cuidado com o que colocar no micro-ondas

O post de hoje é uma curiosidade retirada do livro O que Einstein disse ao seu cozinheiro (Wolke, Robert L.,Ed Zahar) que já foi comentado aqui.

A pergunta que dá origem ao texto é "Por que a comida tem de rodar enquanto está cozinhando?"

"É difícil projetar um forno micro-ondas em que a intensidade das micro-ondas seja completamente uniforme por todo o volume da caixa, de modo que todos os locais da comida sejam submetidos à mesma potência de aquecimento. Além disso, toda comida no forno está absorvendo micro-ondas e perturbando qualquer uniformidade que, de outra maneira, possa existir. Você pode comprar um dispositivo barato, sensível a micro-ondas, numa loja de equipamentos culinários, pô-lo em diversas partes do forno e observar que ele registra intensidades diferentes em diferentes locais.
A solução é manter a comida em movimento, de modo que equilibre as disparidades na intensidade das micro-ondas. A maior parte dos fornos, hoje em dia, tem prato giratório automático, mas se o seu não tem, muitas receitas e instruções para descongelamento de alimentos irão lembrá-lo de rodar a comida a meio caminho do tempo de aquecimento"

A grosso modo podemos dizer que queremos que o alimento receba a energia das micro-ondas da forma mais uniforme possível, e como os micro-ondas distribuem suas ondas de forma não uniforme, fazemos com que o alimento rode pois as diferenças de intensidade em locais diferentes são "compensadas"

Referências

O que Einstein disse a seu cozinheiro: a ciência na cozinha: (inclui receitas) / Robert L. Wolke; tradução Helena Londres. - Rio de Janeiro: Zahar, 2003

No templo da ciência...

Felipe | 21:08 | | 0 comentários

Segue um texto retirado do livro "Zen e a arte da manutenção de motocicletas" (Robert M. Pirsig,1975).

O texto é parte de um discurso feito em 1918 por um jovem cientista alemão de nome Albert Einstein, conhecem?

Segundo minhas pesquisas o discurso foi feito por ocasião do sexagésimo aniversário de Max Planck. A versão que encontrei do texto no livro "Como vejo o mundo" do próprio Einstein é levemente diferente e inclui menções a outros físicos. Deixo aqui porém a versão que o texto me foi apresentado:

"No templo da ciência há muitas moradas... E em verdade muitos são os que as habitam, assim como são variados os motivos que os levaram até lá. Muitos se voltam para a ciência pela agradável sensação de
terem uma capacidade intelectual superior; a ciência é seu divertimento especial, ao qual se dedicam para viver experiências intensas e satisfazer sua ambição. Outros habitantes do templo oferecem o fruto do seu raciocínio neste altar por motivos unicamente utilitários. Se um anjo do Senhor viesse expulsar todos os que pertencem a estas duas categorias, o templo ficaria consideravelmente mais vazio, embora ainda restassem alguns homens, tanto do presente quanto do passado... Se os tipos que acabamos de expulsar fossem
os únicos existentes, o templo nem sequer teria existido, da mesma forma como não pode existir um bosque constituído apenas de trepadeiras... Aqueles que gozam das boas graças do anjo... são tipos um tanto estranhos, calados, solitários, na verdade menos parecidos uns com os outros do que os anfitriões dos rejeitados.
O que os trouxe para o templo foi... não se pode responder facilmente... a fuga do cotidiano, da sua dolorosa rudeza e irremediável monotonia, fuga dos grilhões dos desejos inconstantes. As personalidades delicadamente constituídas anseiam por escapar do ambiente apertado e barulhento em que se encontram, refugiando-se no silêncio das altas montanhas, onde a vista corre livremente através do ar ainda puro e alegremente acompanha os tranquilizadores contornos aparentemente eternos.
O estado de espírito que permite a um homem fazer este tipo de trabalho é semelhante ao do fiel em oração ou ao do amante enamorado. A atividade diária provém não de uma intenção ou plano deliberado, mas diretamente do coração."

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