quinta-feira, 4 de setembro de 2008

O que é Biologia?

Biologia significa "estudo da vida"(Bio = vida; Logia = estudo).
A Biologia, para ser melhor estudada possui várias subdivisões.
Algumas subdivisões da Biologia:

- Citologia: Estudo da célula.
- Histologia: Estudo dos tecidos.
- Embriologia: Estudo de embriões.
- Taxonomia e Sistemática: Estuda as prováveis relações de parentesco entre os seres vivos, de acordo com suas semelhanças.
- Anatomia: Estuda as estruturas e formas de células, tecidos, órgãos ou sistemas.
- Fisiologia: Estuda o funcionamento das células, tecidos, órgãos ou sistemas.
- Genética: Estuda a química do material hereditário, mecanismos de transmissão e o modos de ação desse material.
- Evolução: Estuda como e por que as espécies evoluem.
- Ecologia: Estuda as relações dos seres vivos entre si com o meio ambiente.

Método Científico
Método científico, é o critério da busca do conhecimento científico.
Essas são as etapas do Método Científico:
1. Observação crítica dos fatos
2. Elaboração de uma pergunta ou identificação de um problema a ser resolvido.
3. Formulação de uma hipótese por indução: possível resposta para responder à pergunta ou solução potencial para resolver um problema.
4. Dedução: o que deve acontecer se a hipótese for verdadeira.
5. Experimentação ou novas observações para testar a dedução.
6. Conclusão.

Se uma hipótese for confirmada, ela se torna uma Teoria.

O que é química?

Química é a ciência que estuda a natureza da matéria, suas propriedades, suas transformações e a energia envolvida nesses processos.
A química está presente em toda matéria orgânica e inorgânica, natural e artificial e tem contato diário e direto com o homem.


Um pouco de história...

Um Pouco de História...
Podemos dizer que tudo começou com o homem primitivo, quando ele aprendeu a ``produzir o fogo", a cozinhar seus alimentos, a fazer tintas para se pintar, a usar plantas como remédio para suas doenças, etc. No começo da era cristã, surgiram os chamados alquimistas, que sonhavam em descobrir o ``elixir da longa vida", aperfeiçoaram técnicas de metalurgia, introduziram a química medicinal, sintetizaram várias substâncias, isolaram outras, além de terem registrado um grande número de experimentos em suas observações.
A partir do século XVII, a ciência se transforma, tornando-se mais experimental e menos filosófica. Dentre os cientistas com essa nova proposta, destacam-se o inglês Robert Boyle(1627-1691)- com seus estudos sobre o comportamento dos gases, a distinção entre mistura e ``combinação", e o francês Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) publicou (Tratado elementar de Química) que estabeleceu um marco na química moderna, no qual podemos destacar o Princípio da Conservação da Massa, a descoberta do elemento oxigênio e sua análise quantitativa da composição da água. Por seu trabalho, Lavoisier é considerado o ``pai da Química".

A importância da química
Podemos dizer que tudo à nossa volta é química, pois todos os materiais que nos cercam passaram ou passam por algum tipo de transformação. A química proporciona progresso, desenvolvimento e através do uso dela que suprimos as necessidades: O uso de materiais de limpeza e higiene, roupas de fios artificiais, desenvolvimento da indústria farmacêutica, fertilizantes e pesticidas para plantação, produtos industrializados cuja obtenção depende de transformações químicas como plásticos, vidros, tintas, cimento etc. Podemos dizer que tudo à nossa volta é química, pois todos os materiais que nos cercam passaram ou passam por algum tipo de transformação. A química proporciona progresso, desenvolvimento e através do uso dela que suprimos as necessidades: O uso de materiais de limpeza e higiene, roupas de fios artificiais, desenvolvimento da indústria farmacêutica, fertilizantes e pesticidas para plantação, produtos industrializados cuja obtenção depende de transformações químicas como plásticos, vidros, tintas, cimento etc.
Fenômenos químicos e fisicos
Fenômeno é qualquer acontecimento da natureza. Quando ocorre um fenômeno, uma transformação, há alteração no sistema do estado inicial ao estado final.
É qualquer transformação sofrida por um material sem que ocorra alteração de sua constituição íntima de seus constituintes. Ex: o amassar do papel, evaporação da água, quebra de um objeto.

Fenômeno Químico
É qualquer transformação sofrida por um material de modo que haja alteração na sua constituição íntima de seus constituintes. Ex: oxidação do ferro (formação da ferrugem), apodrecimento de um alimento.

Porque estudar Química?

Você já se perguntou por que estudar Química?Não é do conhecimento de todos, mas o estudo dessa ciência se relaciona com os avanços tecnológicos. Imagine se uma pessoa que viveu no século XVI pudesse viajar pelo tempo e ver as inúmeras novidades do século XXI? Ela iria encontrar, por exemplo, um aparelho chamado televisão que é um produto da era tecnológica na qual vivemos e se perguntaria: Como isso é possível?Daí você pode pensar: Mas o que um televisor tem a ver com Química? A produção de diversos materiais que constituem a televisão depende dos conhecimentos de Química. E isso acontece também com muitos outros produtos presentes em nosso dia-a-dia, que em cuja composição a ciência está presente.

A velocidade da Luz

As primeiras medidas de velocidade da luz

A história da busca de seu valor é natruralmente tão velha quanto a própria ciência. Empédocles foi o primeiro a sugerir que a luz requeria provavelmente um tempo finito para passar entre dois pontos.
Galileu foi o primeiro a propor um método para tentar medi-la. A sugestão de Galileu era colocar, o mais afastado possível um do outro, dois homens com lanternas que podiam acender e apagar. Um deles A, descobria sua lanterna, de modo que o outro B, pudesse vê-la. Por sua vez B, descobria a sua no instante em que ele visse a luz de A, e A media o tempo entre descobrir sua lanterna e enchergar a luz de B.
Certamente a experiência falhou porque o tempo de reação dos dois indivíduos era grande e também havia variações maiores do que o tempo necessário para a luz percorrer os poucos quilômetros entre os dois observadores, que é de 10-5 s.

Medidas astronômicas de velocidade da luz

Em 1675 Rømer, astrônomo dinamarquês, fez a primeira medida utilizando uma distância astronômica em vez de terrestre. Ele observou que os eclipses do primeiro satélite de Júpiter ocorriam em intervalos ligeiramente menores menores à medida que a terra se aproximava de Júpiter, de C para A; do que quando ele se afastava de Jupiter, de A para C (ver Figura 1). Desde que o tempo entre os eclipses, tirada a média durante um ano, era bem constante (apesar do ganho total de 16’26” em 6 meses, seguido de uma perda do mesmo valor por mais 6 meses), Rømer interpretou corretamente o ganho ou a perda como sendo o tempo necessário para os sinais luminosos do eclipse atravessarem o diâmetro da órbita terrestre. Então, como o diâmetro médio da terra é de 302,4 x 106 km, e o tempo de 986 s, ele calculou a velocidade da luz como sendo de 307.200 km/s.




Figura 1: Método de Roemer para a medida da velocidade da luz. O intervalo de tempo entre os eclipses da lua de Júpiter parece maior quando a terra desloca de A para C do que quando ela se move de C para A. A diferença se deve ao tempo que a luz leva para percorrer a distância coberta pela Terra, durante um período de revolução do satélite.

Uma Segunda determinação apareceu por um método completamente diferente, feita em 1729 pelo astrônomo inglês Bradley. Ele evidenciou que a posição de uma estrela, observada de uma direção em ângulo reto com o movimento orbital da terra, é deslocada de sua verdadeira posição por um ângulo de 20,44 segundos de arco, que é chamado de ângulo de aberração, e resulta do fato de que enquanto a luz esta caminhando para o tubo do telescópio, este é deslocado pelo movimento da terra, de uma distância não totalmente desprezível (ver Figura 2). Nota-se que tg a = v/c onde v é a velocidade da terra e c é a velocidade da luz.

A medida exata da vrlocidade da luz

Uma medida da velocidade da luz usando lasers, feita pelo Bureau Nacional de Padrões dos Estados Unidos, em 1983, obteve como resultado, 299.792,4586 Km/s, com incerteza de mais ou menos 0,0003 Km/s.
A partir do ano de 1983, por decisão dos órgãos científicos internacionais, a velocidade da luz passou a ser considerada uma constante universal com valor bem determinado, exatamente igual a:
C = 299.792.458 m/s



A Física no Cotidiano

O professor escreve na lousa, e saem guinchos insuportáveis. Aí ele quebra o giz, usa para escrever qualquer das metades dele, e os guinchos desaparecem. Por quê?
Para este fenômeno, o giz pode ser considerado como uma vara elástica (elastic rod), já que o som é constituído por ondas de muito pequena amplitude. Quando o giz escorre pela lousa, tem-se o problema de uma vara elástica com uma extremidade livre e outra "tangida'' (como as cordas de um violino). Em qualquer caso, a freqüência emitida é inversamente proporcional ao comprimento da vara. Estamos preocupados com o caso em que se tem um "guincho'', ou seja, uma freqüência muito alta (perto do limite superior do intervalo audível). Quando se quebra o giz em dois, o comprimento diminui para a metade, e a freqüência vai para o dobro, saindo do intervalo audível. Por isso, não incomoda mais.
Para um cachorro, provavelmente incomodará ainda mais, pois o intervalo auditivo deles atinge freqüências mais altas.

Porque quando o gelo chega do congelador ele se prende a um objeto metálico que é colocado junto ao gelo?
A água se transforma em gelo a zero grau Celsius, mas o quando o gelo sai do ele está abaixo de zero. Quando você encosta um metal à temperatura ambiente no gelo ele derrete um pouco do gelo com que entra em contato. Acontece que os metais tem baixa capacidade térmica. Então o metal entra em equilíbrio térmico com o gelo rapidamente, adquirindo uma temperatura abaixo de zero. Como conseqüência, a água que o metal tinha derretido volta a se solidificar, agindo como "cola" entre o a pedra de gelo e o metal.
Para que esta experiência funcione, é necessário que o gelo esteja abaixo de zero, senão ele não vai conseguir congelar a água que o metal derreteu. Se o gelo estiver fora do congelador a algum tempo (por exemplo dentro da limonada já no final do almoço), ele estará em fusão, portanto exatamente a zero graus Celsius, e portanto não conseguirá resfriar a água.
Outra restrição é que o metal não pode estar à mesma temperatura do gelo ou abaixo, pois senão ele não consegue derretê-lo. Faça um teste: se o metal estiver à mesma temperatura do gelo (deixe-o bastante tempo no congelador junto com o gelo) ele não gruda no gelo.
O mesmo efeito acontece quando um corpo molhado encosta num corpo gelado. Se você tentar pegar uma gaveta de gelo com a mão molhada verá que ela gruda por um pequeno instante. E se tiver a ocasião de ir a um pais frio durante o inverno (EUA, Europa, Argentina), nunca segure um portão ou uma barreira de metal com a mão molhada nem deixe crianças encostarem os lábios nisto: ficariam grudados imediatamente e seria necessário chamar os bombeiros para aquecerem o metal com maçarico!

quarta-feira, 13 de agosto de 2008

História da Física

O que é a Física?

Física é a ciência que estuda a natureza em seus aspectos gerais. Atualmente, é dificílimo definir qual o campo de atuação da física, pois ela aparece em diferentes campos do conhecimento.

Como ciência, faz uso do método científico. Baseia-se na matemática e na lógica na formulação de seus conceitos.

O que faz a Física?

A física estuda a natureza, como também a Química, a Biologia, a Geologia, etc. Como definir a área de atuação de cada uma delas? Esta é uma pergunta difícil. Ainda mais quando áreas aparecem aos montes: Físico-Química, Biofísica, Geofísica, Econofísica, etc.

Alguns dizem que físicos estão interessados em determinar a natureza do espaço, do tempo, da matéria, da energia e das suas interações. Esta definição excluiria certas áreas mais novas da física que trabalham com a biologia, por exemplo.

Outros dizem que Física é a única ciência fundamental e que estas divisões são artificiais, ainda que tenham utilidade prática. Seu argumento é simples: a Física descreve a dinâmica e configuração das partículas fundamentais do universo. O universo é tudo que existe e é composto destas partículas. Então todos os fenômenos, eventualmente abordados em outras ciências, poderiam ser explicados em termos da física destas partículas. Seria como dizer que todos os resultados das outras ciências podem ser derivados em bases físicas. Isso já acontece com explicações de fenômenos antes demonstrados pela Química e hoje explicados pela Física. Entretanto, ainda não é muito fácil explicar a grande maioria dos fenômenos de outros ramos da ciência, pois isto envolve campos ainda não explorados e uma matemática muito elaborada.

Com base nisso, alguns chegam a sugerir que até mesmo o cérebro um dia poderá ser descrito por uma equação ou um conjunto de equações matemáticas.

Há os que argumentam que as divisões da ciência têm origem social e histórica e que definições de física são forjadas para tentar reunir todas as pessoas que são aceitas como físicos pela sociedade.

Divisões

Como outras ciências, a Física é dividida de acordo com vários critérios. Em primeiro lugar há uma divisão fundamental entre física teórica, física experimental e física aplicada.

* A física teórica procura definir novas teorias que condensem o conhecimento advindo das experiências; também vai procurar formular as perguntas e os experimentos que permitam expandir o conhecimento.
* A física experimental conduz experimentos capazes de validar ou não teorias científicas, ou mesmo corrigir aspectos defeituosos destas teorias.
* A física aplicada trata do uso das teorias físicas na vida cotidiana.
*A física quântica trata do universo do muito pequeno, dos átomos e das partículas que compõem os átomos; a física clássica trata dos objetos que encontramos no nosso dia-a-dia; e a física relativística trata de situações que envolvem grandes quantidades de matéria e energia.

Mas a divisão mais tradicional é aquela feita de acordo com as propriedades mais estudadas nos fenômenos. Daí temos a Mecânica, quando se estudam objetos a partir de seu movimento ou ausência de movimento, e também as condições que provocam esse movimento; a Termodinâmica, quando se estudam o (calor), o trabalho, as propriedades das substâncias, os processos que as envolvem e as transformações de uma forma de energia em outra; o Electromagnetismo quando se analisam as propriedades elétricas, aquelas que existem em função do fluxo de elétrons nos corpos; a Ondulatória, que estuda a propagação de energia pelo espaço; a Óptica, que estuda os objetos a partir de suas impressões visuais; a Acústica, que estuda os objetos a partir das impressões sonoras; e mais algumas outras divisões menores.

Fonte de Pesquisa: www.google.com
www.fisica.net