A Física do Pêndulo Simples

Esse experimento virtual do pêndulo é dos melhores! Ele permite montar o pêndulo variando a massa e o comprimento, medir o período, o comprimento e o ângulo de oscilação, comparar esses períodos em situações com diferentes valores de gravidade, por exemplo, na Terra, na Lua, em Júpiter ou no espaço distante onde há ausência de gravidade. Note que o comprimento e o período podem ser medidos de modo muito semelhante ao experimento real, com margem de erro inclusive. Pode-se simular o movimento de dois pêndulos simultaneamente. O aluno deve ser estimulado pensar nos "porquês" do pêndulo oscilar de modo diferente em diferentes planetas. O que acontece com o movimento do pêndulo no espaço sem gravidade? Analise também o pêndulo amortecido. Clique aqui para executar a animação.

Para pequenas amplitudes de oscilação, pode-se mostrar que o quadrado do período é proporcional ao comprimento do pêndulo. Na constante de proporcionalidade encontra-se a gravidade g, que pode ser determinada medindo-se o período para diferentes comprimentos do pêndulo.
O site dessa animação, da Physical Education Technology (PheT), da Universidade do Colorado, permite baixar o programa e rodá-lo offline. Se você quiser anotar valores de comprimento e período (como se estivesse no laboratório real) e construir um gráfico, para realizar estudos mais elaborados, sugerimos o programa "Ajuste de Curvas" (clique aqui para executar esse programa), também disponível no site do PheT. Vale a pena!

Laboratório Virtual de Física

Criamos um novo blog, Labvirfis (laboratório Virtual de Física) exclusivamente para divulgar e disponibilizar experimentos virtuais de física (applets), para serem usados por professores, alunos e interessados em física. Os applets de física são importante ferramenta de ensino-aprendizagem de física, que complementam e reforçam o aprendizado em sala de aula. No novo blog os applets estão organizados por assunto: Alavanca, MRU, MRUV, Espelhos, carga elétrica, lei de Coulomb, lei de Ohm, lei de Faraday etc. Após uma breve descrição do tópico, apresentamos uma lista de links de applets relacionados. Se você quiser applets sobre um dado assunto de física e eles ainda não estiverem disponíveis no blog, solicite-nos.

Quem ganha a corrida?

Nesta animação, entra-se com a velocidade inicial e a aceleração de dois carrinhos e aposta-se quem ganha a corrida. Um dos carrinhos está adiantado. Eles podem ter movimentos uniforme ou uniformemente acelerado. Experimente diferentes valores de velocidade e aceleração! Para acessar o site, clique aqui.
Com essa animação pode-se resolver o seguinte problema: O carro vermelho está 6.000 m da linha de chegada e a sua velocidade é de 60 m/s num certo instante. Nesse mesmo instante o carro verde está 9.000 m da linha de chegada e é acelerado do repouso. Quem ganha a corrida se a aceleração do carro vermelho é de 4 m/s/s? E se a velocidade do carro vermelho for aumentada para 90 m/s? Tente outros valores de velocidade e aceleração!
Um applet similar, onde os dois carros têm movimento uniforme, encontra-se no link: clique!

pHmetro virtual

O pH, que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma solução líquida, é determinado usando um pHmetro, que consiste em um eletrodo acoplado a um potenciômetro. O medidor de pH é um milivoltímetro com uma escala que converte o valor de potencial do eletrodo em unidades de pH. Este tipo de eletrodo é conhecido como eletrodo de vidro, que na verdade, é um eletrodo do tipo "íon seletivo". Na ausência de um pHmetro, o pH e o pOH podem ser calculados através das concentrações molares de [H+] ou [OH-] tomando –log [H+] ou –log[OH-], respectivamente.
Na animação escolhe-se primeiramente o tipo de solução a ser analisada, para então selecionar quais átomos ou substâncias a mesma deverá conter e, por ultimo, se determina a concentração molar da solução problema e o pH é calculado e indicado do pHmetro. Para rodar a animação, clique aqui ou na figura acima. Esse applet requer a instalação do programa Flash em seu computador.
Mãos à obra, digo, à pesquisa!
Participação: Milena Cristina D. Almeida.

Galileu, o Elefante e a Pena

Em uma aula de física o professor pergunta: “Se soltarmos simultaneamente, de uma mesma altura, um elefante e uma pena, quem cairá primeiro?”. Deixando de lado as piadinhas de como realizar essa façanha na prática, nos parece óbvio que o elefante cairá primeiro! Mas por quê? Já pensamos alguma vez nisso? É claro, o elefante é mais pesado do que a pena, então ele cairá primeiro. Antes que alguém desse resposta “correta”, o professor completou: “Suponha que no local da “experiência” não há ar, ou seja, a resistência do ar é desprezível, ou ainda: o elefante e a pena são soltos no vácuo! Agora complicou! Depois ele explicou que o ar afeta a queda de objetos de diferentes modos, afetando mais a queda da pena, que é muito leve e cai em zigue-zague, do que o elefante.

Alguém raciocinou: é impossível a pena cair antes do elefante, como é impossível cair depois, então, se não cai depois e nem antes, eles caem simultaneamente! Por quê? No título citamos Galileu Galilei (1564-1642). O que Galileu tem a ver com o problema do elefante e a pena? Dizem que Galileu deixou cair do alto da torre de Pisa (a sua cidade natal, na Itália), duas balas de canhão de massas diferentes, e que elas caíram simultaneamente no chão (clique aqui para ver a animação). Nesta animação, é possível realizar o experimento de queda de dois objetos de massas diferentes (por exemplo, bala de canhão e pena) com e sem resistência do ar. Verefique! Emprestando esta ideia de Galileu, concluímos que o elefante e a pena também caem juntinhos. É fácil entender a afirmativa de Galileu aplicando a segunda lei de Newton (Newton nasceu no ano em que Galileu morreu.).
Vamos aplicar assim mesmo a segunda lei de Newton ao elefante e à pena (lembrem-se que Newton viveu depois de Galileu, que descobriu tudo isso sem conhecer as leis de Newton.). Pois bem, F = ma, onde F é a força da gravidade e a aceleração a = g é a própria gravidade, g = 9,8 m/s2 na proximidade da superfície da Terra. Aplicando essa equação para o elefante de massa M e a pena de massa m, temos FE = Mg e FP = mg, onde FE e FP são as forcas peso do elefante e da pena. Como g é o mesmo para os dois objetos, combinando essas duas equações, obtemos FE/M = FP/m = constante. FE, o peso do elefante, é muito maior do que FP, o peso a pena, mas esses pesos são divididos pelas respectivas massas do elefante (M) e da pena (m). Como M é muito maior do que m (M >> m), a razão FE/M = FP/m = g = 9,8 m/s/s, que é a aceleração de queda livre do elefante e da pena.
Dito de outra forma, como o elefante e a pena são soltos do repouso, com velocidade inicial zero, e sofrem a mesma aceleração g = 9,8 m/s/s, eles cairão com a mesma velocidade, e, portanto, no mesmo instante, ou seja, simultaneamente, como previu Galileu. O mais legal de tudo isso é que Galileu teria lançado as balas de canhão com massas diferentes do alto da torre de Pisa onde havia resistência do ar. Provavelmente o experimento “deu certo” porque o efeito da resistência do ar no tempo de queda dos corpos não pôde ser medido com tanta precisão como se faz hoje em dia.
Entenderam tudo, não? Ótimo! Então vejam a seguinte a animação, onde a bolinha representa a pena e o elefante representa, naturalmente, o próprio elefante (clique aqui). Note que nem precisa a pena ser solta parada, ela pode ser lançada com uma certa velocidade horizontal (porém, com velocidade vertical nula). Mesmo assim ela cai simultaneamente com o elefante. Detalhe: ambos caem no rio e o elefante não se machuca!
Nota: o idioma desta animação e o alemão, mas não precisa entender alemão para perceber que o elefante e a pena caem juntos!

Cinemática Animada

Apresentamos neste texto quatro animações sobre dois tipos de movimento muito conhecidos, mas nem sempre entendidos muito bem pelos alunos. O movimento retilíneo uniforme (MRU) e o movimento uniformemente acelerado (MUV). Nos dois casos, a aceleração é constante, porém, no MRU a aceleração é nula e no MUV a aceleração é diferente de zero, positiva (movimento acelerado) ou negativa (movimento desacelerado).
Na primeira animação (clique aqui) vemos um vetor velocidade constante (V) e um vetor velocidade variável, que inicia com Vo e a cada segundo transcorrido um vetorzinho vermelho se soma ao Vo, indicando que a velocidade aumentou, de modo que após cinco segundos os dois vetores velocidades são iguais. Se eles representam a velocidade de um carro, isso quer dizer que, após transcorridos cinco segundos, os dois carros têm a mesma velocidade. Experimente também a animação com aceleração negativa.
Na segunda animação (clique aqui) vemos um carro em movimento e um gráfico de velocidade x tempo. Após cada unidade de tempo (de 1 s, por exemplo), carro percorre uma mesma distância, com a mesma velocidade representada na animação por uma barra amarela que se move até o gráfico v x t, indicando que a velocidade não varia com o tempo, ou seja, a aceleração é nula (a = variação da velocidade / intervalo de tempo).
Na terceira animação (clique aqui), a velocidade percorrida pelo carro em cada intervalo sequencial de tempo aumenta linearmente, ou seja, a velocidade aumenta linearmente e a aceleração é constante e positiva, indicado movimento acelerado, pois a velocidade do carro aumenta continuamente.
Na quarta e última animação (clique aqui), você escolhe a aceleração de um carro, com velocidade inicial de 12 unidades arbitrárias (km/h, por exemplo), como sendo nula, positiva ou negativa e o carro executa esse movimento. Repita a animação várias vezes para diferentes valores da aceleração. Fique atento ao significado de aceleração negativa e quando o carro anda para trás quando a velocidade se torna negativa!
Existem muitas outras animações sobre cinemática disponíveis na Internet. veja esta aqui, por exemplo, que mostra o MUV de uma vaca de botas, e os gráficos de distância percorrida e velocidade em função do tempo (clique aqui) Procure outras animações sobre cinemática para você se divertir aprendendo física!

O jogo da gravidade

Clique aqui para acessar o jogo. Você sabe como os cientistas colocam um satélite em órbita torno da Terra? Este fenômeno está relacionado à gravidade que é uma propriedade de toda matéria. A gravidade é maior quanto mais massa tem o objeto e diminui quando se afasta desse objeto. Assim, a gravidade da Lua é menor do que da Terra que é menor do que do Sol.
Neste jogo (requer aplicativo Flash) você lança um foguete para colocá-lo em órbita em torno da Terra e depois da Lua, em cinco diferentes missões. Após ajustar a velocidade de lançamento do foguete e o ângulo de lançamento, você lança o foguete. Tente quantas vezes for necessário. Após cada desafio alcançado, você terá um novo desafio ainda mais difícil. A física permite calcular a velocidade de lançamento de um foguete para coloca-lo em órbita em torno da Terra, da Lua ou de outro planeta. Seja um cientista: coloque o foguete em órbita! Divirta-se com a gravidade!

Física Animada na SBPC

De 13 a 18 de julho foi realizada a 60ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência – SBPC. Realizado na Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, o evento reuniu pesquisadores e profissionais de todo o Brasil, que atuam em todas as áreas do conhecimento. A programação científica e cultural da 60ª Reunião Anual da SBPC foi intensa. O Grupo FísicAnimada, representado por Eloi Feitosa e Rosemara Lopes, esteve presente, participando dos simpósios e mesas-redondas, apresentando o trabalho “Tecnologia Computacional em ambientes de aprendizagem: uma iniciativa voltada ao uso do computador no ensino de Física e de Matemática Aplicada à Física”. Na ocasião, novos contatos foram estabelecidos. Na bagagem, o Grupo trouxe novas informações, algumas dadas por representantes de agências e órgãos governamentais como CAPES e MEC, e novas perspectivas.
A 61a Reunião da SBPC acontecerá no próximo ano em Manaus – AM. Para maiores informações, visite o site da SBPC:

http://www.sbpcnet.org.br/site/home/

Na foto Rosemara Lopes na entrada da Unicamp.

Programas computacionais comumente usados nas animações

A maioria das animações disponíveis na Internet utilizam os aplicativos Java, Shockwave ou Flash. Sem esses aplicativos instalados no seu computador, não é possível visualizar as animações. Instale e aproveite as inúmeras animações disponíveis. Se você tem dificuldade de visualizar algumas das animações divulgadas em nosso site, por favor, entre em contato conosco.
As animações abaixo utilizam os aplicativos: Java, Shockwave e Flash, respectivamente, facilmente encontrados na Internet, que devem ser baixados e instalados em seu computador.
Colisões Elástica e Inelástica:

http://www.walter-fendt.de/ph14e/collision.htm
Visão: http://mysite.verizon.net/vzeoacw1/eye_applet.html

Tipos de movimento:

http://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/MotionDiagram/MotionDiagram.html

Faça download grátis dos programas Java, Shockwave e Flash nos seguintes sites ou no site de sua preferência:

Java: http://www.java.com/pt_BR/download/

Adobe Schockwave: http://get.adobe.com/br/shockwave/

Adobe Flash: http://www.adobe.com/br/

O paradoxo dos Gêmeos

Na fórmula da dilatação do tempo mostrada no site da animação, visite o site

http://www.walter-fendt.de/ph14br/timedilation_br.htm

t´e t são, respectivamente, os tempos transcorridos nos relógios dos gêmeos astronauta e terrestre, e v e c são as velocidades do gêmeo e da luz no vácuo, respectivamente. Por exemplo, se t = 20 anos, t´= 4 anos, ou seja, o relógio do gêmeo astronauta é cinco vezes mais lento. Isso quer dizer que 20 anos depois, o gêmeo astronauta teria envelhecido apenas 4 anos! Como explicar esse paradoxo?
Antes de Albert Einstein (1879-1955), acreditava-se que o tempo e o espaço eram absolutos, ou seja, uma barra de um metro mede sempre um metro de comprimento em qualquer lugar onde seja medido e um período de tempo de um segundo tem sempre essa duração em qualquer lugar onde esteja o relógio. De acordo com a mecânica clássica, proposta por Isaac Newton no Século XVII, qualquer objeto pode partir do repouso, ser acelerado até uma velocidade infinita! Para Einstein, no entanto, nenhum corpo material pode alcançar ou ultrapassar a velocidade da luz no vácuo, que é de 300.000 km/s. Apenas os fótons, partículas de luz com massa zero, têm essa velocidade.
Pois bem, Einstein imaginou a seguinte experiência: Para comparar a idade de duas crianças gêmeas coloca-se uma em uma nave muito rápida e a outra fica na Terra. A nave viaja pelo espaço com uma velocidade muito grande –próxima à velocidade da luz! (Talvez esse experimento com seres humanos não possa ser realizado, mesmo no futuro distante, pois apenas os fótons, que têm massa nula, alcançam a velocidade da luz, e a amassa de um objeto aumenta com a velocidade, tornando infinita quando a sua velocidade se aproxima da velocidade da luz! Em outras palavras, ele nunca vai chegar sequer perto da velocidade da luz. Os elétrons, que têm massa muito pequena, têm velocidade muito próxima da velocidade da luz.). Depois de vários anos, a nave retorna à Terra e a criança astronauta continua criança, enquanto que a terrestre se tornara adulto.

A fórmula que relaciona a idade da pessoa (ou o tempo transcorrido) com a velocidade da pessoa (mesma da nave) é mostrada na animação indicada a seguir. Vamos fazer uns cálculos simples e comparar a idade dos gêmeos supondo que a nave viaje com a velocidade de 98% da velocidade da luz. Após transcorridos 20 anos para o gêmeo terrestre (cuja velocidade é zero), a idade do gêmeo astronauta seria aumentada de quatro anos apenas!
Calcule você mesmo a idade do gêmeo astronauta t´com relação à idade do gêmeo terrestre t para outras velocidades da nave.

A animação sobre a dilatação do tempo encontra-se no site
http://www.walter-fendt.de/ph14br/timedilation_br.htm

Leia mais sobre a relatividade do tempo no site

http://atomico.no.sapo.pt/08_03.html

Animando o Sistema Solar

Ilustrações: Imagem do nosso novo Sistema Solar (acima) e da tela de uma das animações indicadas no texto a seguir.Na animação do Sistema Solar (imagem acima) no site

http://www.kidsastronomy.com/solar_system.htm pode-se contemplar o nosso Sistema Solar visto de cima. Nesta animação, o tamanho dos astros é aproximadamente proporcional ao desenho e as velocidades também. Além do Sol, dos oito planetas e Plutão, o planeta anão, a animação mostra um Cometa e vários asteroides em órbita entre as órbitas da Terra e de Júpiter. Quando se entra na animação, ela inicia com todos os planetas alinhados, mas como eles têm velocidades diferentes, logo eles estarão total e aleatoriamente desalinhados. Clicando o mouse sobre cada astro, obtém informações (em inglês, sorry!) sobe cada astro, inclusive o cometa. Observe que as órbitas dos planetas são aproximadas por círculos, mas a do cometa é elíptica. Observe também as órbitas de algumas luas de alguns planetas. Infelizmente a luz da Terra não aparece. A imagem ilustrativa é da própria animação. Vale a pena observar!

Para as crianças do ensino fundamental, eu recomendo a animação no site

http://www.bbc.co.uk/schools/ks2bitesize/science/activities/earth_sun_moon.shtml

Entre com o número de meses, de 1 a 12, clique em "Go" e observe como a Terra e a Lua percorrem suas trajetórias nesse período. Observe, por exemplo, que após 12 meses, um ano, a Terra e a Lua retornam à posição original. Após seis meses, aonde estará a Terra?

Curiosidade: Recentemente, Plutão deixou de ser um planeta, passou a ser um "planeta anão". Por quê?

De acordo com a União Astronômica Internacional, Plutão não é mais um planeta, mas um “planeta anão”. Para ser um planeta, é necessário ter uma forma aproximadamente redonda, girar em torno de uma estrela e ser o astro dominante em sua órbita. Plutão é muito pequeno e a sua órbita é influenciado por Netuno. Além disso, a órbita de Plutão é achatada e inclinada com relação às órbitas dos planetas “verdadeiros”. Isso levou os astrônomos a pensar que Plutão não se formou na região do nosso Sistema Solar.

Leia mais no site da Ciência Hoje,

http://cienciahoje.uol.com.br/controlPanel/materia/view/56214,
de onde tiramos a imagem do Sol e os oito planetas Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, mostrada acima.

Dedicamos esta matéria à pequena Maria Clara, de quanto anos, que viu o nosso Sistema Solar no Planetário de Presidente Prudente (SP) e ficou muito empolgada!

Homenagem às mães, homenagem a Marie Curie

Marie Curie (1867-1934), Física e Química francesa de origem polaca, nascida em Varsóvia, Polônia, em 1867 (nome de nascimento, Maria Skłodowska). Foi a primeira mulher a ser graduada doutora na Europa e também a primeira mulher a ganhar o Prêmio Nobel. Apenas ela e o físico Linus Puling foram até hoje laureados com dois Prêmios Nobel.
Madame Curie como era conhecida, formada em física em 1893, foi a primeira grande cientista mulher dos tempos modernos e, talvez, a primeira grande celebridade no mundo científico. Dedicou-se muito ao trabalho e à família, realizando importantes contribuições para o início da Física Moderna.
Em 1894 Marie conheceu Pierre Curie (1859-1906), de quem herdou o sobrenome, e com quem dividiu o seu amor e devoção pela ciência. Como mãe, Marie teve dois filhos, Irène e Eve, nascidas em 1897 e 1904, respectivamente. Como cientista, após anos de pesquisa, Marie isolou dois novos elementos químicos, o polônio e o rádio. Em 1903, juntamente com o marido e Henri Becquerel, recebeu o Prêmio Nobel de Física, "em reconhecimento pelos extraordinários serviços obtidos em suas investigações conjuntas sobre os fenômenos da radiação, descoberta por Henri Becquerel".
Oito anos depois recebeu o prêmio Nobel de Química «em reconhecimento pelos seus serviços para o avanço da química, pelo descobrimento dos elementos rádio e polônio, o isolamento do rádio e o estudo da natureza dos compostos deste elemento».
Marie morreu na França, em 1934, de leucemia, seguramente devido à exposição maciça a radiações durante o seu trabalho.
A sua filha mais velha, Irène Joliot-Curie, também ganhou o Prêmio Nobel de Química, em 1935, ano seguinte da morte de Marie.
O Grupo FísicAnimada homenageia aqui todas as mães através de Marie Curie.
Leia mais sobre Madame Curie no site
http://www.arikah.net/enciclopedia-portuguese/Marie_Curie
A foto ilustrativa foi obtida do site
http://www.erau.edu/er/newsmedia/newsreleases/2007/images/curie.jpg

Tempo e velocidade de queda de uma bola em “diferentes mundos”

Quanto tempo leva para uma bola cair de uma altura de 10 m na Terra, na Lua, em Marte e em Júpiter? Esse tempo depende ou não da massa da bola? Admita que a resistência do ar é desprezível. Em cada um desses planetas e na Lua, qual a velocidade da bola após a queda? Realize a animação no site
http://homework.uoregon.edu:8080/drop/ (clique o mouse em drop.jnlp) e tire as suas conclusões. Para rodar este programa você deve ter instalado no seu computador o aplicativo Java (baixe o Java do site

http://baixaki.ig.com.br/download/java.htm ou de algum outro de sua confiança). A equação matemática que governa o movimento de uma bola solta (com velocidade inicial nula) de uma altura conhecida h é: t = (2h/g)1/2 (verifique!). Dai, quanto maior for a aceleração da gravidade g do planeta, menor é o tempo de queda, ou seja, mais rapidamente a bola cai. A velocidade é dada por v = (2gh)1/2 (verifique!).

Obs.: Devido à limitação do editor de texto, "(...)1/2", significa raiz quadrada do termo entre parênteses.

A Física Animada no XIV ENDIPE

O Grupo FÍSICANIMADA, representado pela Rosemara P. Lopes (na foto) e por mim, participou do XIV ENDIPE (XIV Encontro Nacional de Didática e Prática de Ensino), realizado de 27 a 30 de abril último, nas dependências da PUCRS, em Porto Alegre. No evento o Grupo apresentou um trabalho, na forma de pôster, intitulado “Tecnologias na escola: uma proposta de inclusão e uso de softwares educativos no ensino de matemática e de física. No evento tivemos a oportunidade de assistir palestras de importantes pesquisadores e pensadores de Educação. Participamos também de seminários, sala de painéis, salas de conversas e as sessões de posters.
Dada a grandeza do evento (cerca de 3.200 participantes) e a grande quantidade de temas abordados, priorizamos participar ativamente daqueles ligados à formação de professores e o uso de tecnologias na educação.A nossa participação no evento teve o apoio parcial da FUNDUNESP e do Projeto Ciência na UNESP.

Qual a sua idade em “outros mundos"?

Em uma matéria anterior, intitulada Qual o seu peso em “outros mundos?, apresentamos um simulador que calcula o seu peso em diversos planetas e estrelas. O site da simulação é:

http://www.exploratorium.edu/ronh/weight/index.html
Agora apresentamos um simulador que calcula a sua idade caso você tivesse nascido no mesmo dia, mas em planeta diferente. Visite o site:
http://www.exploratorium.edu/ronh/age/index.html
Apesar do idioma do site ser o inglês, dá para realizar a simulação com tranquilidade. A explicação sobre o fenômeno do “tempo correr diferente” nos diferentes mundos é a seguinte.
Na verdade o tempo não corre diferente, mas sim o ano em cada planeta tem duração diferente do ano na Terra. O ano característico de um planeta é igual ao tempo de rotação (período de rotação) do planeta em torno do Sol. Esse período e, portanto, o ano do planeta é maior quanto maior for a distância média dele ao Sol. Esse fenômeno fica claro na animação

http://jersey.uoregon.edu/vlab/kepler/Kepler.html de dois planetas (Terra e Marte) girando em torno do Sol; note que a Terra, mais próxima do Sol, tem período menor, de modo que o ano terrestre é mais curto do que o ano de Marte.

Aprenda mais sobre Marte visitando o site

http://virtualbooks.terra.com.br/
Existe uma relação matemática entre o período (T) de um planeta e a distância média (r) desse planeta ao sol, dada pela terceira lei de Kepler: o quadrado do período de um planeta é proporcional ao cubo da distância média do planeta ao Sol, sendo a constante de proporcionalidade dependente da massa do Sol.

Não vamos entrar em detalhes sobre essa lei, mas recomendamos que se pesquise um pouco na Internet sobre as três leis de Kepler e as leis de Newton do movimento e da Gravitação.
Na ilustração desta matéria, extraída do site

http://www.shef.ac.uk/physics/people/vdhillon/teaching/phy105/kepler3.gif
vemos a linearidade entre o período dos planetas e a distância média dos planetas elevada à potência 3/2, de acordo com a terceira lei de Kepler.

A Química também é animada!

As simulações computacionais estão presentes na Física, na Matemática e também na Química. Recentemente o trabalho realizado pelo Grupo FisicAnimada despertou o interesse de jovens estudantes de Química Ambiental aqui da UNESP e já iniciamos uma busca por simulações de computacionais de Química, a fim de auxiliar no ensino-aprenziagem dessa disciplina. O grupo se reúne semanalmente para discutir assuntos de interesse e, claro, animações de química. Veja algumas dessas simulações:
1) Titulação:
http://www.williams.edu/Chemistry/dbingemann/Chem153/titration.html
2) Tampão:
http://www.williams.edu/Chemistry/dbingemann/Chem153/buffers.html
3) A lei dos gases:
http://www.williams.edu/Chemistry/dbingemann/Chem153/gaslaw.html
4) Partícula numa caixa:
http://www.williams.edu/Chemistry/dbingemann/Chem153/particle.html
5) Ligação química:
http://www.williams.edu/Chemistry/dbingemann/Chem153/bonding.html
6) Titulação ácido/base:
http://michele.usc.edu/java/acidbase/acidbase.html
7) Jogo de pH e pOH:
http://www.quia.com/rr/4051.html
8) Solubilidade de compostos químicos:
http://michele.usc.edu/classpages/chem105b/resources/aqueous_equilibria/solub.html
9) Matéria:
http://ippex.pppl.gov/interactive/matter/molecule.html
10) Jogo de forca dos elementos:
http://www.quia.com/hm/110455.html
11) Tabela periódica:
http://www.visualentities.com/applets/periodictable.htm
12) Tabela periódica:
http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/a2.html

13) Laboratório digital (LAPEQ)

http://www.lapeq.fe.usp.br/labdig/animacoes/

E muito mais...
A figura de ilustração desta matéria foi retirada do site
http://www.mpch-mainz.mpg.de/~sander/chem-intro.html
que trata de Química da Atmosfera: uma introdução (em inglês). Vale a pena consultar.
Os alunos que estão regularmente frequentando esse grupo de estudo e pesquisa são:

• Ana Lucia de Toffoli
• Idiberto José Zotarelli Filho
• Luis Felippe Cabral Miranda
• Milena Cristina Devechi de Almeida
• Pedro Henrique Vendramini
• Rafael Augusto Arruda Merlo

Em breve teremos muito muitas animações e simulações de química disponíveis para professores e alunos.

O Significado de Fisica no Dicionário

Você deve estar se perguntando o que Dicionário tem a ver com a Física. Tudo!
A Física não se resume em fazer contas e decorar fórmulas. A física, como ciência, é interpretativa e requer, portanto, um bom conhecimento básico de leitura e interpretação de textos, ou seja, um bom domínio da língua materna e, algumas vezes o inglês também, em nível mais avançado.
Muitos alunos, por exemplo, tem dificuldades não apenas em resolver problemas de física, mas também em entender o significado ou interpretar o texto que descreve o problema.
Pensando nisso, apresentamos um (entre muitos outros) site de um dicionário da língua portuguesa.
Clicando no link abaixo, você já vai diretamente para a página que define “Física”.
“s.f. Ciência que tem por objeto o estudo das propriedades gerais dos corpos e as leis que tendem a modificar seu estado ou seu movimento sem modificar-lhes a natureza. / Obra que trata dessa ciência. // Física experimental, física baseada na experiência. // Física matemática, física cujas leis são traduzidas por equações. “
http://www.workpedia.com.br/fisica.html
O significado de outras palavras, relacionadas ou não a Física, você encontra digitando a palavra desejada no espaço onde indica “Pesquisar significado de palavras” e clicando em “pesquisar”.
Agora não tem mais a desculpa de que não resolvemos problemas de física porque não entendemos o enunciado!
Complementando a definição, “Física” é uma palavra de origem grega que significa "natureza". É, portanto, a ciência que estuda os fenômenos que se desenvolvem na natureza.
Há vários outros sites que falam sobre o significa e a história da Física.Vale a pena visita-los.

A ilustração foi extraída do site de física (physics em inglês)

http://science.pppst.com/physics.html

A física animada na matemática

Não se pode ignorar a importância da Matemática para entendimento das teorias e leis físicas. A Matemática está presente em praticamente todos os segmentos do conhecimento. Devido a esta estreita relação entre a Física e a Matemática, resolvemos investir no ensino de Matemática através da simulação por computador. Selecionamos e apresentamos a seguir alguns sites contendo experimentos virtuais de boa qualidade que podem ser utilizados como ferramenta de ensino.
Árvore Algébrica:

http://www2.mat.ufrgs.br/edumatec/atividades_diversas/maquina/arvoresalgebricas.htm
Com o applet (experimento virtual) "Árvores Algébricas" os alunos do Ensino Fundamental podem iniciar o estudo de relações entre grandezas, ou seja, o estudo de função. Campos de entrada de dados podem ser conectados com campos de operações, isto através de setas e com dinamismo que ajuda a construção de pensamento algébrico.
Balança Algébrica:

http://www2.mat.ufrgs.br/edumatec/atividades_diversas/maquina/equacoesbalanca.htm
Com o applet "Balança Algébrica" os alunos do ensino fundamental resolvem equações usando a "estratégia da balança". Através de sucessivas operações (multiplicação, divisão, soma, subtração), fazendo uma analogia com o equilíbrio dos pratos de uma balança, é resolvida a equação. O applet disponibiliza vinte situações, em crescente grau de dificuldade.

Uma versão muito interessante da balança algébrica pode ser encontrada no site

http://nlvm.usu.edu/en/nav/frames_asid_324_g_3_t_2.html?open=instructions&from=topic_t_2.html

Em breve mais animações para os amantes da matemática.

Qual o seu peso em “outros mundos”?

Em Física, peso e massa são coisas distintas. No cotidiano não usamos a palavra massa como se usa em Física, mas peso quer dizer massa! Parece confuso, mas não é não. Vamos entender melhor.
Todas as grandezas físicas são vetoriais ou escalares. A força é um vetor e a massa é um escalar. Assim, o peso de um objeto é igual à força que a Terra exerce sobre a massa desse objeto. Logo, o peso, ou força peso, é uma grandeza vetorial.
A massa é, portanto, uma característica do objeto. O peso não, pois outros planetas exercem força diferente sobre esse mesmo objeto, pois a força gravitacional que um objeto exerce sobre outro depende da sua massa. Quanto maior for a massa do planeta, maior é o peso do objeto. Assim, o seu “peso”, ou seja, a sua massa, é maior quanto maior for a massa do planeta. Você “pesa” menos na Lua do que no Sol.
A animação seguinte
http://www.exploratorium.edu/ronh/weight/index.html
permite você saber o seu “peso”, ou seja, a sua massa, nos planetas, nas luas de Júpter, no Sol e em diferentes estrelas. Você digita o seu “peso” na Terra e clica em “Calculate” (calcular) e pronto, lá está o seu peso em diferentes “mundos”. Por exemplo, se eu entro com a minha massa 65 kg (eu sou físico, então eu falo “massa”) e verifico que na Lua ela é 10,7 kg e no Sol é 1759,6 kg! Clicando sobre a imagem de cada astro, aparece um site mostrando informações sobre o referido astro. Pena que o site está em inglês, mas não tem problema. Dá para se divertir assim mesmo!

A foto foi extraída do site

http://www.solarviews.com/cap/pia/PIA10231.htm

Aprenda física brincando. 2. Tiro ao alvo

Você tem quatro alternativas para acertar o alvo. Com quatro balas você dispara o canhão e a bala, que, como você sabe, realiza uma trajetória parabólica deve acertar o centro do alvo. Você pode ajustar o ângulo de disparo do canhão, a velocidade com que a bala é disparada, a velocidade e a densidade do ar, e até mesmo o valor da aceleração da gravidade. Capricha na pontaria Você vai gostar! Ouça os aplausos quando você acertar o alvo.
Site do jogo:

http://jersey.uoregon.edu/vlab/Cannon/
Para disparar o canhão clique em "shoot". Para variar o ângulo, velocidade etc. utilize o menu abaixo da figura. Para executar esse progrma é necessário ter o Java instalado no seu computador.

Este jogo lida com um assunto bem conhecido da Física, o lançamento de projéteis. Para os interessados em ir além do jogo, recomendamos o seguinte experimento virtual sobre o lançamento e projéteis:

http://phet.colorado.edu/sims/projectile-motion/projectile-motion_en.html

Vale a pena experimetnar. Até o próximo!

Experimento virtual. 2. A montanha de Newton

Pintura de Isaac Newton (1643-1727), extraída do site http://astro.if.ufrgs.br/newton/index.htm.

Continuando a nossa série de apresentação de experimentos virtuais de Física, destacamos a “Montanha de Newton”. Visite o site

http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/more_stuff/Applets/newt/newtmtn.html. Este é um experimento virtual impossível de ser realizado em laboratório, mas apenas idealizado. Essa, aliás, é uma das características positivas dos experimentos virtuais capazes de simular tanto fenômenos simples, facilmente realizáveis em laboratório, quanto fenômenos complexos, impossíveis de serem realizados em laboratório.
Do alto de uma montanha, você lança horizontalmente um objeto com velocidade crescente. É claro que se essa velocidade de lançamento do objeto for nula, equivale a soltar o objeto que cai na na cireção do centro da Terra. A experiência mostra que quanto maior a velocidade de lançamento, mais longe é o alcance do objeto. Até onde vai esse alcance? Segundo Newton, existe uma velocidade cujo alcance do objeto é suficiente para ele dar a volta completa na Terra e chegar até você no alto da montanha. Aumentando ainda mais a velocidade de lançamento o objeto pode escapar da Terra. Esse objeto poderia ser um satélite a ser posto em órbita ao redor da Terra. A altura da montanha somada ao raio da Terra seria o raio da órbita do satélite. A simulação não leva em conta o efeito do atrito do ar atmosférico sobre o objeto. Experimente!
Um segundo applet, relacionado a este, é apresentado no site

http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/satellites.html. É um jogo de colocar um asteróide em órbita ao redor da Terra ou da Lua. O Cenário é, pois, a Lua orbitando a Terra. Cada vez que você clica com o mause você cria um asteróide que se movimenta devido à atração gravitacional da Terra e da Lua (a força gravitacioal é sempre atrativa!), entrando em órbita ou não em torno da Terra ou da Lua. Além de clicar com o mause você pode arrastar ligeiramente o mause para atribuir uma certa velocidade inicial ao asteróide, na direção que você desejar. Experimente diferentes direções.

Procure explorar os conceitos físicos relacionados, ilustrados no experimento anterior, da Montanha de Newton. Observe também a trajetória elíptica de muitos meteoros (Primeira lei de Kepler) e o comportamento de sua velocidade quando está próximo ou afastado da Terra (Segunda lei de Kepler). Sobre o cientista alemão Johannes Kepler (1571-1630) e as leis de Kepler, recomendamos o site

http://www.on.br/site_edu_dist_2006/pdf/modulo1/johannes-kepler.pdf, mas seguramente você encontra na Internet vasto material sobre as leis de Kepler e da gravitação Newton, assuntos relacionados a esses dois experimentos virtuais.
Após esses experimentos, você percebe então porque uma maçã cai da árvore, mas a Lua não cai sobre a Terra? Essa é uma questão que intriga muitos alunos.

HQ de física

Dá até para aprender física (e, no caso, inglês também) com história em quadrinho (HQ). No último quadrinho a personagem diz "os físicos sempre perdem nas guerras de bolas de neve". Por que será? Se nao dá para ler, visite o site original.

Fonte: http://www.uccs.edu/~pessoc/humor.html#Major

Aprenda física brincando. 1. jogo de basquete

Quem disse que só se aprende física estudando? Os jogos de física podem oferecem uma excelente oportunidade para se aprender física brincando. No jogo de basquete, disponível no site http://br.geocities.com/saladefisica3/laboratorio/basquete/basquete.htm, você deve lançar a bola e fazer cesta. Um bom arremesso envolve algum conhecimento de deslocamento e velocidade, que são grandezas físicas vetoriais. Para lançar a bola você clica com o mouse em um ponto da bola e mantém o botão direito do mouse apertado. Mova o mouse na direção de lançamento da bola. A velocidade de lançamento da bola é proporcional à distância deslocada do mouse. Ou seja, você fornece a velocidade inicial da bola (módulo e direção).
Alguns conceitos envolvidos neste jogo são: espaço, deslocamento, velocidade, aceleração da gravidade, e o tempo que está sempre presente. Talvez você identifique outros.
Bom divertimento e não se esqueça da física que está por trás deste jogo simples!

Em breve indicaremos outros jogos.

Destaque do grupo

O nosso grupo Fisicanimada é bastante novo, nasceu no ano passado, em 2007, mas já tem um destaque. Como coordenador do grupo, destaco as dificuldades de instalar o grupo e a enorme responsabilidade que acaba recaindo sobre cada um de seus membros. Na batalha diária de buscar alcançar nossos objetivos, o grupo todo se empenhou em superar esses obstáculos e alcançar os objetivos, mas uma pessoa soube fazer isso como ninguém, e merece ser lembrada pela sua dedicação, pois ela está presente em todos os projetos do Grupo.

Merece destaque, desde a criação do grupo, Rosemara P. Lopes, pela sua dedicação incodicional ao grupo. Sem o seu apoio, certamente não chegaríamos aonde chegamos. A Rose, como nós a chamamos, tem um papel importantíssimo no grupo de buscar alternativas de utilizar os experimentos virtuais no ensino. Esta, no meu entender, é um dos mais importantes, senão o mais importante, objetivos do Grupo. Uma tarefa difícil. Eu diria que "a Física é fácil. O desafio maior é convencer os alunos disso!". Esse é o nosso desafio e com a Rose no grupo esse desafio se torna agradável de ser alcançado.

Nosso agradecimento cincero à enorme contribuicao da Rose ao Grupo e, consequentemente, ao ensino de Física. Somos unânimes em afirmar que Rose dá vida ao Grupo Fisicanimada.

Na foto a Rose pensando no próximo projeto do grupo.

Grandes e físicos

Lev Davidovich Landau (1908-1968)

Físicos como Albert Einstein, Newton, Galileu, Kepler etc. têm suas fotos publicadas com certa freqüência, enquanto outros físicos famosos, desconhecemos a sua fisionomia. No site da Sala de Física, http://br.geocities.com/saladefisica3/ você encontra uma galeria de fotos de físicos famosos. Se a foto do seu físico preferido não estiver lá, procure na Internet, onde você certamente encontrará. Conheça, por exemplo a fisionomia do Landau, famoso físico soviético, nascido em Baku, Azerbaijão.

Landau teve um amplo campo de trabalho, que inclui a teoria da supercondutividade, e da superfluidez, eletrodinâmica quântica, física nuclear e física de partículas.

Dados bibliográficos de físicos e cientistas famosos são facilmente encontrados na Internet. A história deles em geral é muito interessante e nos ajuda a compreender a Física. Ela muitas vezes nos inspira, nos dá motivação, mostra como eles fizeram grandes descobetas e conta também as dificuldades encontradas. Dificuldades, alás, é o que não falta. Superá-las é um desafio.

Por exemplo, nos sites:

Mundo físico:

http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/index.php?idSecao=8

Centro de ciência e tecnologia:

http://www.cefetsp.br/edu/guerato/fisica_biografias.htm

Wikipédia:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Lev_Davidovich_Landau

Neste último, você encontra alguns dados bibliográficos do Landau.

A foto foi extraída do site:

http://www.britannica.com/eb/art/print?id=12514&articleTypeId=1

Experimento virtual. 1. Segunda Lei de Newton

Iniciamos esta sessão de apresentação de uma série de experimentos virtuais disponíveis na Internet, apresentando alternativas para os alunos explorar ao máximo esses experimentos. O primeiro experimento trata da segunda lei de Newton: A aceleração em um corpo causada por uma força externa, é proporcional à intensidade da força e inversamente proporcional à massa desse corpo. Matematicamente, F=ma.

Este é um experimento clássico sobre a segunda lei de Newton, que pode ser encontrada no site:
http://www.walter-fendt.de/ph14br/n2law_br.htm

Um corpo de massa M se desloca sobre um trilho (movimento em uma dimensão) sob a ação de uma força devido a um objeto de massa m conectado ao primeiro por um fio passando através de uma polia. Esse movimento é do tipo uniformente acelerado.

Você atribui valores às massas M e m e ao coeficiente de atrito cinético. Após rodar o programa, ele calcula e mostra a aceleração a do corpo M e o tempo percorrido para percorrer uma distância fixa de 0,5 m. Note que a acelração do corpo m é a aceleração da gravidade.

Eu recomendo que o aluno anote esses valores no caderno para serem analisados posteriormente. Na tela aprece também o gráfico do espaço percorrido em função do tempo, a partir do qual se obtém a acelração. Se você atribuiu atrito ao sistema, o coeficiente de atrito cinético pode ser determinado. As equações envolvidas na simulação estão escritas no própio site. A demonstração dessas equações requer a consulta de um livro texto. Por exemlo, GREF, no site http://axpfep1.if.usp.br/~gref/.

Pergunta: Uma vez que os cormos estão amarrado por um fio, por quê eles tem acelrações diferentes (a e g), sendo g a aceleração da gravidade?

Qualquer dúvida, nos consulte.

Aproveite o experimento, e até o próximo.

A Física na Internet

A Internet é uma ferramenta poderosa para se aprender coisas novas, por exemplo, visitando sites sobre assuntos específicos, como a Física. Quem não gosta de navegar na Internet?
A Internet é como se fosse uma grande biblioteca, onde podemos encontrar de tudo um pouco. Corremos o risco até de nos perder nela. Sendo assim, ela é uma aliada importantíssima para o ensino, não somente de Física, mas de todas as disciplinas, e assuntos acadêmicos e profissionais em geral.
Pretendemos aqui indicar alguns sites interessantes de Física, em português. Através desses sites você pode aprender coisas que o professor não falou (por falta de tempo, claro) na sala de aula. Podemos também reforçar o aprendizado às aulas do professor.
Neles, você encontra um pouco de teoria, vídeos, animações, dicas, exercícios, etc. etc.
Bom divertimento, digo, bom estudo de Física!
Com o passar do tempo, faremos comentários sobre os sites listados. Se você conhece outros sites interessantes, indique-nos. Há muitos deles na Internet! Pesquise no Google (http://www.google.com/) outros sites.
A lista abaixo deverá ser atualizada regularmente, ok?

Ah, sim, ela serve para alunos e professores. Os estilos são variados...
Lista de sites de Física:
http://www.fisica.net/ensino/
http://efisica.if.usp.br/
http://www.ufsm.br/gef/
http://nautilus.fis.uc.pt/wwwfi/videos.html
http://www.fis.unb.br/gefis/
http://www.sbfisica.org.br/rbef/
http://axpfep1.if.usp.br/~gref/
http://www.adorofisica.com.br/
http://www.sprace.org.br/AventuraDasParticulas/
http://www.feiradeciencias.com.br/

http://br.geocities.com/saladefisica/

http://www.seara.ufc.br/

http://www.sofisica.com.br/

http://www.labvirt.if.usp.br/indice.asp?time=3:54:52%20PM

Etc, etc, etc ....

Os experimentos virtuais a serviço do ensino de física

O Grupo Físicanimada pesquisa meios de se incluir a tecnologia, mais precisamente o computador, no dia-a-dia do ensino de física e matemática. Mais precisamente, buscamos alternativa de utilizar simulações em computador (os apllets) na sala de aula, ou seja, utilizar esse recurso para auxiliar o professor e alunos no ensino e aprendizagem de conceitos de física, que costumam ser difíceis para os alunos apreenderem devido ao elevado grau de abstração desses conceitos. Existem muitos applets de física disponíveis na Internet. O nosso grupo procura por esses applets, analisa cada um deles e disponibiliza a professores interessados.

A grande vantagem das animações é que ela representa, muitas vezes com excelente qualidade, experimentos reais. São, portanto, laboratórios virtuais que estão disponíveis a todas as escolas. Muitas desses escolas, aliás, não dispõem de laboratórios de física. Vamos então aproveitar esse material e todo material que tratam sobre o uso de tecnologias no ensino.

Este blog pretende indicar alguns sites que disponibilizam experimentos virtuais e nos colocamos a disposição para discutir, com professores e alunos interssados, alternarivas par uso adequado desse material.

Este é o começo do nosso trabalho, lembrando que material existe para todos os nívels de ensino: fundamental, médio e superior.

Com certeza a "física animada" tornará o ensino de física mais agradável, e permitirá que o aluno aprenda mais, goste mais enfim de física.

Um desses sites está indicado a seguir. Ele é de boa qualidade e está disponível em português. Visite, experimente e mande-nos a sua opinião.

Site de experimos virtuais de física:

http://www.walter-fendt.de/ph14br/

O conteúdo desse site contempla experimentos virtuais de Mecânica, Oscilações e Ondas, Eletrodinâminca, Ótica, Termodinâmica, Teoria da Relatividade, Física Atômica e Física Nuclear.

Já é um bom começo. Aproveite!