quinta-feira, 4 de setembro de 2008

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!

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