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.
quinta-feira, 4 de setembro de 2008
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...
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".
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.
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!
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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