sexta-feira, 14 de outubro de 2011

Aula 2 - 211MB - Buraco Negro e Energia

Aula 2 - Texto 2.1: Buraco negro

Em qualquer estrela, como o Sol, por exemplo, ocorrem sempre dois processos importantes que vão determinar seu tamanho. Um desses processos é a atração gravitacional entre as próprias partículas constituintes da estrela, que tende a junta-las em seu centro, o que levaria à redução de suas dimensões. O outro processo consiste nas reações que ocorrem entre os núcleos dos átomos ali presentes. Estas reações são semelhantes àquelas que ocorreriam em várias bombas de hidrogênio, tendendo a explodir a estrela, o que levaria ao aumento de suas dimensões. A figura 4-39 é um modelo destes dois processos: as setas para dentro ilustram o processo gravitacional, e as setas para fora representam o efeito das explosões nucleares. O tamanho da estrela se estabiliza quando esses dois processos se equilibram.

Fig. 4-39: Representação esquemática das tendências de expansão e contração de uma estrela.

Para o caso do Sol, os pesquisadores no campo da astro-física concluíram que, no futuro, haverá uma predominância das explosões atômicas, de modo que ele se expandirá, transformando-se em um tipo de estrela conhecido como gigante vermelha. O Sol ficará tão grande que suas dimensões se estenderão além da órbita da Terra e, assim, nosso planeta será "engolido" por ele. Felizmente, isso só ocorrerá dentro de aproximadamente 5 bilhões de anos!

Quando todo o combustível atômico do Sol tiver se esgotado, a gigante vermelha, sob ação apenas do processo gravitacional, terá suas dimensões drasticamente reduzidas. Ele se transformará, então, em uma pequena estrela morta, que não emitirá nem luz nem calor, denominada anã negra.

Em estrelas que possuam massa superior a quatro vezes a do Sol, as forças gravitacionais entre suas partículas são muito grandes. Nestas estrelas, o processo de redução das dimensões é muito mais drástico, levando seus átomos a estarem praticamente unidos, sem espaço vazio entre eles! Em tal estado a matéria está tão densa (comprimida) que a força gravitacional que ela exerce em sua superfície torna-se enorme: nada, nem a própria luz, consegue escapar desta ação gravitacional. Uma estrela que sofreu este processo é denominada buraco negro.

Para o Sol tornar-se um buraco negro, seu diâmetro teria que ser reduzido a apenas 6 km (isto, como vimos, não ocorrera com o Sol). A Terra só poderia se transformar em um buraco negro se toda a sua massa fosse concentrada em uma esferinha de 2 cm de diâmetro!

Uma pessoa que se aproximasse de um buraco negro (isto só poderá acontecer com o desenvolvimento da astronáutica) seria "engolida" por ele.


Texto 2.2: Energia - Introdução

A palavra energia nos é muito familiar, embora seja algo que não podemos tocar com as mãos.

Podemos, entretanto, sentir suas manifestações.

Energia solar: é a energia radiante emitida pelo Sol. Fornece calor e luz.

Energia química: é a energia produzida por transformações químicas. Liberada pelos alimentos, nutre todos o

s seres vivos para que seus corpos possam funcionar. Os carros, os aviões e os barcos dependem da energia de combustão da gasolina ou do diesel.

Energia elétrica: é a energia que, nas residências, proporciona iluminação e calefação. Geralmente é convertida em outras formas de energia para realizar trabalho. Como exemplos, temos a energia mecânica produzida por um liquidificador ou uma máquina perfuratriz.

Energia eólica: é a energia produzida pelo vento. Ela é que faz, por exemplo, girar moinhos e aciona barcos à vela.

Energia nuclear: é a energia liberada quando certos átomos são divididos. É usada para produzir eletricidade e acionar submarinos.

Seja qual for a forma que assuma, a energia representa a capacidade de fazer algo acontecer ou funcionar. Podemos dizer que energia é a capacidade de realizar trabalho.

Se alguma coisa pode realizar um trabalho, direta ou indiretamente, por meio de alguma transformação, é porque essa coisa tem uma forma de energia.

Trabalho de uma força

Na linguagem popular, usamos a palavra trabalho para designar qualquer atividade exercida por um ser humano.

Em física, o conceito de trabalho tem um significado muito restrito: o trabalho mecânico.

Vejamos alguns exemplos:

1) Se uma pessoa levanta uma caixa com as mãos, o trabalho mecânico é exercido pela força muscular dos seus braços.

2) Um carro se desloca devido à força de tração do motor e por isso efetua um trabalho mecânico.

3) Quando brecamos um carro, a força de atrito realiza um trabalho mecânico para diminuir a sua velocidade.

Estes exemplos mostram que um trabalho mecânico se realiza quando um corpo se desloca sob a ação de uma força.

Perguntas do texto 2.1

Após a leitura do texto e discussão com o grupo, responda as questões:

Nome:

Nº:

Turma:

1)Em uma estrela ocorrem dois processos fundamentais que determinam seu tamanho.

a)Qual desses processos colabora para que haja uma redução no tamanho da estrela?

b)Qual desses processos tende a provocar um aumento no tamanho da estrela?

2)O Sol, futuramente, poderá se transformar em um buraco negro? Por quê?

Perguntas do texto 2.2

Após a leitura do texto e discussão com o grupo, responda as questões:

Nome:

Nº:

Turma:

3)Para cada situação abaixo,

identifique o tipo de energia utilizada. Figuras da página 250.

a)






b)




c)





d)




e)






4)Quais são as duas grandezas de que depende o TRABALHO?

5)Por que uma pessoa fica cansada ao sustentar uma mala com as mãos? Nesse caso há realização de trabalho? Justifique.

9 comentários:

Alexandra, Caroline, Juliana Mendes disse...

Nome: Alexandra, Caroline e Juliana Mendes
nº: 01,09 e 15
Turma: 211MB

Texto 2.1

1- a) Processo gravitacional
b) Efeito das explosões nucleares

2- Não, pois só ocorre em estrelas que possuem tamanho quatro vezes maior que o Sol.

Texto 2.2

3- a) Energia eólica
b) Energia solar
c) Energia nuclear
d) Energia química
e) Energia elétrica

4- Força e deslocamento

5- Pois a pessoa aplica uma determinada força. Sim, pois uma força é aplicada em seu braço para que haja deslocamento.

Ana Paula, Bárbara, Helena, Júlia Leite e Leticia Duque. disse...

Nome: Ana Paula, Bárbara, Helena, Júlia Leite e Leticia Duque
Número: 02,04,12.13.18
turma: 211MB


1- a) O processo que colabora para que haja uma redução do tamanho da estrela é a atração gravitacional entre as próprias partículas constituintes da estrela, que tende a junta-las em seu centro.
b) O processo que tende a provocar um aumento no tamanho da estrela consiste nas reações que ocorrem entre os núcleos dos átomos ali presentes.

2) A chance do sol se tornar um buraco negro é praticamente nula. Na verdade, o centro do Sol não é suficientemente grande para se tornar um buraco negro. Os cientistas acreditam que, quando o Sol morrer, daqui a aproximadamente 5 bilhões de anos, ele crescerá, tornando-se uma gigante vermelha. Quando isso acontecer, ele aumentará de tamanho e provavelmente consumirá Mercurio e Vênus, e possivelmente a Terra. Por fim, milhões de anos depois, o Sol ficará literalmente sem energia. Então, será formada uma nebulosa planetária, deixando para trás um centro muito denso, composto principalmente por carbono, do tamanho aproximado da Terra. A essa altura, o Sol será uma anã branca. Conforme sua temperatura esfria, ele será, por fim, uma anã negra.

3)



a) Energia Eólica

b) Energia Solar

c) Energia Química de combustão

d) Energia Química

e) Energia Elétrica



4) As duas grandezas de que o trabalho depende são: a força aplicada e o deslocamento realizado.

5) Por que o cansaço vem do fato de que para sustentar a mala deve se aplicar uma força F e que F=P aonde P é o peso da mala. Não, Pois Se ela apenas sustenta a mala significa que não provoca um deslocamento d na mala. Assim o d = 0 m e portanto T = 0 J.

Bianca, Caio, Carlos, Denys e Juliana F. disse...

Nomes: Bianca, Caio, Carlos, Denys e Juliana Fernandes.
Nº: 05, 06, 07, 11 e 14.
Turma: 211MB.

Texto 2.1

1- a)Um desses processos é a atração gravitacional entre as próprias partículas constituintes da estrela, que tende a junta-las em seu centro, o que levaria à redução de suas dimensões.
b) As reações são semelhantes àquelas que ocorreriam em várias bombas de hidrogênio, tendendo a explodir a estrela, o que levaria ao aumento de suas dimensões.

2)Não, isso ocorreria se o Sol diminuísse 6 km do seu diâmetro.

Texto 2.2

3)
a)Energia eólica.
b)Energia solar.
c)Energia nuclear.
d)Energia química.
e)Energia elétrica.

4) Força e deslocamento.

5) Sim, porque para se levantar uma mala é realizado o trabalho mecânico que é exercido pela força muscular dos braços.

Anne, Carolina, Lara e Letícia de Queiroz disse...

Nomes: Anne, Carolina C., Lara, Letícia de Queiroz
Turma: 211MB
Números:03, 08, 16, 17

Texto 2.1

1)a)O processo é a atração gravitacional, que ocorre entre as próprias partículas contituintes da estrela e tende a junta-las em seu centro, o que levaria a redução de suas dimensões.
b)O processo consiste nas reações que ocorrem entre os núcleos dos átomos ali presentes, tendendo a explodir a estrela, o que levaria ao aumento de suas dimensões.

2)Não, porque o processo de buraco negro ocorre como foi dito no texto acima em estrelas com massa superior a quatro vezes a do Sol, sendo assim o Sol teria que reduzir seu diametro apenas 6km.

Texto 2.2

3)a)Energia eólica.
b)Energia solar.
c)Energia nuclear.
d)Energia química.
e)Energia elétrica.

4)A força e o deslocamento.

5)Pois esta pessoa realiza um trabalho. Sim, pois a força exercida pelos músculos na mala que faz a mala seja sustentada.

Rodrigo Cler, Marcelo José disse...

,Nome:Rodrigo Cler, Marcelo José, Matheus Azevedo, Vitor Landim
Número:30, 22, 34, 25

Texto 2.1

1)
a-Atração gravitacional
b-Explosões nucleares

2)Não, porque o sol não tem massa suficiente e as forças gravitacionais entre suas particulas não são grandes o suficiente para criar um buraco negro.

Texto 2.2

3)
a-Energia eólica
b-Energia solar
c-Enegia núclear
d-Energia química
e-Energia elétrica

4)Força e Deslocamento

5)Pois a pessoa ao sustentar uma mala ele faz uma força contrária a força peso que a mala exerce. Sim,Porque ele realiza uma força chamada força mecânica.

Letícia Soares, Luiza Souzas, Maria Clara e Ana Luiza disse...

Nome: Letícia Soares, Luiza Souza, Maria Clara e Ana Luiza

Nº: 20, 21, 23 e 36

Turma: 211mb

1)a. A atração gravitacional, que ocorre com as partículas dessa estrela, o que leva a redução de suas partículas.

b. O processo que ocorre nas reações entre os núcleos dos átomos ali presentes, tendendo a explodir a estrela, o que leva ao aumento de suas dimensões.

2)Não, pois isso só aconteceria se o Sol diminuisse seu diâmetro para 6km.

Texto 2.2:

3)
a) Energia Eólica
b) Energia Solar
c) Energia Nuclear
d) Energia Química
e) Energia Elétrica

4) Força e deslocamento.
5) Porque ao sustentar uma mala com as mãos, a pessoa exerce trabalho mecânico com os músculos do seu braço, e isso cansa.

Matheus Valadares, Pedro, Raylla e Thiago disse...

Nomes: Matheus Valadares, Pedro, Raylla e Thiago.
N°: 24,27,29,33
Turma: 211MB
Texto 2.1
1)
a)A atração gravitacional entre as própias particulas da estrela .
b)Reações que ocorrem nos núcleos dos atomos que tende aumentar seu tamanho.
2)Não, pois o sol teria que ter 4 vezes mais do seu tamanho , reduzindo seu diâmetro em 6 km.
3)
a) Energia eolica
b) Energia Solar
c) Energia quimica de combustão
d) Energia química
e) Energia eletrica
4) As duas grndezas de que depende o trabalho é, a força aplicada e o deslocamento que foi realizado por uma força.
5) Devido a massa da mala e a gravidade da Terra, neste caso não ocorre realização de trabalho, porque nao ocorre movimento.

Rayani , Sara , Thais e Yasminni disse...

Nomes : Rayani , Sara , Thais e Yasminni
Números : 28,31,32 e 35
Turma : 211 MB

Texto 2.1

1. a)O processo que leva a redução das dimensões do tamanho da estrela é a atração gravitacional.

b)O processo que tende ao aumento das dimensões da estrela são as reações dos núcleos dos átomos ali presentes.

2. Não , para que isso aconteça precisaria que o sol diminuisse sua dimensão para 6 Km.

Texto 2.2

3. a ) Energia eólica
b) Energia solar
c) Energia nuclear
d) Energia química
e) Energia elétrica

4. Força e deslocamento.

5. Porque tem que sustentar um peso , pois exerce uma força mecânica. Não , pois não exerce nenhum deslocamento.

Letícia Neves disse...

Nome: Letícia Neves
Nº: 19
Turma: 211MB

1) a-É o processo de atração gravitacional entre as partículas da estrela, que tende a junta-las em seu centro, o que resulta na redução da estrela.
b- Se da nas reações que ocorrem entre os núcleos dos átomos presentes.

2)Não, para que o sol se torne um buraco negro precisaria que diminuísse sua dimensão para 6 Km.

3) a- Energia Eólica
b- Energia Solar
c- Energia Nuclear
d- Energia Química
e- Energia Elétrica

4) Deslocamento e a força.

5)O cansaço da pessoa é explicado pelo fato de ter que fazer uma força contrária a força da gravidade para sustentar a mala. Não realiza trabalho pois não há deslocamento.