quarta-feira, novembro 22, 2006

Quantidade de movimento

A quantidade de movimento é o produto da massa (m) pela velocidade (v). A conservação da quantidade de movimento diz respeito normalmente a um sistema de corpos (geralmente dois objetos).

O princípio da conservação da quantidade de movimento afirma que a quantidade de movimento total do sistema se conserva se não existir nenhuma força externa atuando no sistema.

Para entender o enunciado acima temos que entender o que significa "quantidade de movimento total" e o que significa "força externa".

A quantidade de movimento total é a soma vetorial das quantidades de movimento de cada corpo do sistema. Eu digo soma VETORIAL porque não se pode esquecer que tanto a velocidade como a quantidade de movimento são grandezas vetoriais (possuem módulo, direção e sentido)

Força externa é qualquer interação dos corpos do sistema com outros corpos. Por exemplo, se queremos analisar a colisão de duas bolas de bilhar, a força de atrito entre as bolas e a mesa é uma força externa, que vai impedir que a quantidade de movimento total se conserve - isso é percebido claramente pelo fato das bolas pararem de girar; se não houvesse atrito nenhum, elas se manteriam em movimento para sempre.

Se falamos em "força externa" é porque deve existir uma "força interna". Força interna é a que surge da interação apenas entre os corpos do sistema. No exemplo que eu usei acima, das bolas de bilhar, um par de forças surge durante a colisão (elas trocam forças entre si), mas essas forças não alteram a quantidade de movimento TOTAL - veja bem, NÃO ALTERAM A QUANTIDADE DE MOVIMENTO TOTAL, o que essas forças internas podem fazer, e fazem, é alterar a quantidade de movimento de cada corpo individualmente, sem no entanto alterar a soma. É mais ou menos como se tivéssemos duas bolas uma com uma quantidade de movimento igual a 5 e a outra igual a 3, de forma que a soma fosse 8... em uma interação as quantidades de cada uma podem variar para, 7 e 1 (soma =8) ou para 6 e 2 (soma =8) ou para 10 e -2 (soma = 8) ou quaisquer outros valores, desde que a soma seja sempre 8.

Links:
Fapesp(1)
Fapesp(2)

sexta-feira, novembro 17, 2006

Buracos de minhoca e tuneis do tempo.

Um pai perguntou como explicar ao seu filho que está na quarta série a "teoria do túnel do tempo".

Resposta enviada:

Não existe realmente uma teoria com esse nome. Existiu sim um seriado de televisão como o nome de "O Túnel do Tempo".

Na série de televisão o "túnel" era uma experiência científica em que dois "viajantes" eram enviados ao passado. O problema das histórias e dos filmes de ficção científica é que são em essência "contos de fada" travestidos com ares científicos, o que gera algo de confuso - nem sempre conseguimos separar a fantasia da teoria científica.

Bem, se não existe uma teoria chamada "túnel do tempo" existe sim pesquisa teórica em que se pretende compreender o que é o tempo. E nessas pesquisas surge a questão da possibilidade ou não de "viajar" no tempo, especialmente ao passado.

Entre as teorias de viagem no tempo está aquela que fala de buracos negros e buracos de verme (ou buraco de minhoca) - por sinal, a coisa mais parecida com um "túnel do tempo" seria um "buraco de minhoca".

O buraco negro é um astro muito pesado, uma estrela que colapsou em um volume muito pequeno, talvez insignificante. Próximo dele a gravidade é tão forte que nada consegue escapar, nem a luz. Ainda não temos evidência direta da existência de buracos negros, apenas indiretas, mas são bem fortes as evidências, tal que se pode acreditar que eles realmente existem.

Os buracos de verme supostamente são criados por buracos negros e se assemelhariam a um "rasgo" no espaço-tempo podendo conectar dois pontos do Universo separados por uma grande distância. Algo que fosse atraído pelo buraco negro poderia passar por dentro do tal buraco de verme e sair em outro ponto do Universo e em um tempo anterior ao nosso (ou não).

Não há no momento nenhuma observação que possa confirmar ou reforçar essa tese, de forma que não passa de especulação. Mesmo assim os teóricos continuam analisando e estudando (equações, resultados das equações e interpretações dos resultados) e pensam em criar artificialmente um buraco de verme, sem necessidade do buraco negro. Prato cheio para os escritores de ficção científica - veja por exemplo o filme (e a série) Stargate, e o filme Contato de Carl Sagan - nesse filme a personagem principal percorre um caminho em um buraco de verme e vê uma rede de buracos de minhoca conectando todos os lugares, uma rede supostamente criada por seres extraterrestres muito muito antigos (ficção).

Veja os links abaixo:

Revista On

Séries on line

Tunel do tempo


Sugiro a leitura dos livros Uma Breve História do Tempo e O Universo Em Uma Casca de Noz, de Stephen Hawking.


Para saber mais sobre o buraco de minhoca pela internet:

Portal do astrônomo

Astronomia na UFRGS

Wikipedia

Como explicar isso tudo a uma criança da quarta-série? Procure não fantasiar - a coisa já é bastante "fabulosa". Não diga que o buraco de verme existe ou que pode ser feito, ou que é possível, diga que pensa-se nisso, sonha-se com isso, mas ninguém fez e é muito mais provável que nunca seja feito...