Biblioteca da Escola Básica e Secundária

Física e Química

Glossário

Análoga

Que apresenta algumas relações de semelhança com outro facto, outra coisa

Confluência

Ação de convergir, tender ou contribuir para o mesmo fim ou resultado

Entumecer

Aumentar de volume

Convecção

Processo de propagação do calor, nos líquidos e nos gases, em que a transmissão se faz por movimento relativo das partículas, por deslocamento da própria massa do corpo aquecido

Estoicismo

Austeridade de carácter; repressão das emoções, impassividade perante os próprios males

Haraquiri

Forma honrosa de suicídio, entre os japoneses

Metabolismo basal

Quantidade de calor que um indivíduo em jejum e em repouso produz, por hora e por metro quadrado da superfície do seu corpo

 

Quiz Física 12.º Ano (PDF)

O grande circo da Física, de Jearl Walker

Este artigo destina-se, especialmente, aos alunos do 11.º Ano que estudam Física e Química, pois inclui questões que podem ser respondidas com os conhecimentos adquiridos durante as aulas.

A Física e os seus problemas estão presentes no mundo em que vivemos. Vejamos umas tantas Fantasias Quentes! Umas fazem-nos sorrir, outras põem-nos a pensar…

1. A hospedeira bem constituída. O que é que acontece a uma hospedeira que use um soutien suscetível de entumecer quando diminui a pressão na cabine do avião de jacto?

De acordo com Matt Weinstock, colunista do Los Angeles Times, deu-se recentemente a confluência deste conjunto de circunstâncias potencialmente explosivas num voo para Los Angeles. A sua cortesia impediu-o de revelar a identidade da rapariga e da linha aérea.

«Quando ela, digamos assim, inchou até ao tamanho 46», escreveu Weinstock, «procurou freneticamente encontrar uma solução. De qualquer modo, acabou por descobrir uma passageira que tinha um alfinete de chapéu e espetou-o estrategicamente em si própria.»

Mas um outro passageiro, um homem de ascendência asiática, compreendeu a situação de outra forma. Pensou que ela estava a tentar cometer haraquiri da pior maneira. Tentou impedi-la de espetar o alfinete no peito.

A ordem restabeleceu-se rapidamente, mas ainda hoje o assunto é motivo de risota nas linhas aéreas.»

Weinstock garante que a história é verídica.

2. Ficar preso pelo frio. Se tocares numa peça fria de metal, como um tabuleiro de metal com cubos de gelo acabado de sair do congelador, a tua mão pode ficar presa ao metal. Se fizeres esta experiência, tem cuidado, porque podes ficar sem pele nas partes em que ela se cola ao metal. Põe água a correr no lava-louça e, imediatamente depois de tocares no tabuleiro, mergulha o dedo e o tabuleiro na água. Não lambas o tabuleiro, como fazem as crianças, porque podes ficar com uma ferida muito dolorosa.

Por que é que o dedo fica colado ao tabuleiro? A que temperatura tem que estar o metal para isso acontecer?

3. Embrulhar comida em papel de alumínio. O papel de alumínio que se usa nas cozinhas tem uma face brilhante e outra baça. Será indiferente a face do papel que fica para fora quando se embrulha com ele um alimento que vai a cozinhar, uma batata assada, por exemplo? Qual é a face que deve ficar para fora quando a comida que se embrulha vai a congelar, ou será que isso também é indiferente?

4. Arrefecer um café. Supõe que acabas de preparar uma chávena de café para realizares uma experiência no laboratório, mas ainda faltam cinco minutos para a aula começar. Se quiseres levar o café para a aula o mais quente possível, deves pôr-lhe logo a nata, ou só quando a aula começar? Quando é que deves deitar o açúcar? Quando é que o deves mexer e durante quanto tempo? Se não quiseres mexê-lo, deves deixar a colher lá dentro? É indiferente a colher ser de plástico ou de metal? A tua resposta seria diferente se a nata fosse preta, em vez de branca? A resposta depende da cor da chávena?

5. Por que é que se sente frio? Se estivesses nu ao ar livre num dia frio de Inverno, por que é que sentirias frio? O calor do teu corpo libertar-se-ia para o ar por condução térmica? Por que é que com um casaco de peles te sentirias mais quente? Ele não conduziria o calor também?

Quando estiveres dentro de casa num dia frio, põe-te diante de uma janela grande e depois vira-te de costas. Muito provavelmente, o teu rosto sentirá mais frio que na primeira posição. Porquê? No fim de contas, a temperatura do ar não muda de repente só porque te viras de costas.

No filme 2001 - Odisseia no Espaço, há um astronauta que se move no espaço sem fato espacial durante uns segundos. (O autor do livro, Arthur C. Clarke, pensa que isso não envolveria qualquer perigo para o astronauta). Num tal passeio no espaço cósmico, o astronauta sentiria frio?

Como é que certas pessoas se adaptam ao frio intenso? De facto, já houve quem enfrentasse um meio ambiente adverso e frio por motivos religiosos ou para demonstrar estoicismo. Charles Darwin descobriu um caso extremo de adaptação, ao encontrar os índios Yahgan da América do Sul, que viviam a temperaturas próximas de 0° C, com pouco mais que uma capa de peles à volta dos ombros. O que é que se modifica fisicamente no comportamento do corpo humano ao frio, que permite uma tal adaptação?

Finalmente, por que é que se treme, quando se tem muito frio?

Respostas

1. Se houver ar dentro do soutien, o volume desse ar está na razão inversa da pressão do avião, que é menor do que ao nível do solo e, por isso, o soutien aumenta de tamanho. Se a cabine tivesse sido aberta de repente para a atmosfera, a rápida redução da pressão teria provavelmente provocado a explosão do soutien.

2. A humidade da pele pode congelar e ligá-la ao objeto. A congelação é mais provável no metal do que na madeira, porque o metal tem uma alta condutividade térmica e a ponta do dedo arrefece assim rapidamente.

3. A parte baça e a parte brilhante irradiam e absorvem calor de diferente maneira.

4. Se quiseres o café o mais quente possível, não juntes logo a nata, porque ela arrefece o café. A dissolução do açúcar também arrefece o café, visto que ocorre com absorção de energia. Mexer o café também o arrefece porque traz o líquido mais quente à superfície e às paredes da chávena mais depressa do que as correntes de convecção normais o fariam. Uma colher de metal absorverá energia térmica e também a conduz para fora do café, libertando-a nas correntes de convecção do ar ou irradiando-a para a sala. Como os objetos negros irradiam mais energia do que os objetos brancos, o café com leite arrefece mais devagar. Uma consideração análoga pode ser feita em relação ao facto de a chávena ser branca ou preta.

5. Se houver pouco vento ou nenhum, a maior parte do calor perde-se por irradiação térmica. Qualquer objeto com uma temperatura acima do zero absoluto irradia energia e, quanto mais quente estiver, mais energia irradia. Também absorve energia do meio ambiente, dependendo a quantidade absorvida da temperatura ambiente. Como o corpo humano está quase sempre mais quente que o meio, há como resultado uma perda por radiação. Ao ar livre, num dia frio, ou diante de uma janela com o frio exterior, a energia radiante absorvida será menor, porque há menos radiação no meio ambiente. Por consequência, a nossa perda de energia por radiação é maior e sentimos frio. Um astronauta que passeasse no espaço sem fato e longe do Sol sentiria um frio profundo, porque não haveria meio ambiente para radiar energia.

As pessoas conseguem adaptar-se continuamente às condições de frio, fazendo ajustamentos na dieta alimentar e modificando o ritmo de fluxo do sangue para a pele. Os esquimós têm uma dieta mais rica em proteínas que a maior parte das pessoas que vive a latitudes inferiores, para manterem um metabolismo basal mais elevado que lhes permite suportar o frio. Para proteger o corpo da perda de calor rápida através da pele, os capilares que transportam o sangue para a pele contraem-se. Se a temperatura dos membros desce demasiado, a pessoa começa a tremer, para aquecer os membros com esse aumento de atividade.

Além da radiação, o corpo humano perde calor por condução (por exemplo, através dos pés, quando o chão está frio) e por convecção, incluindo perdas por evaporação. Um casaco de peles ajuda uma pessoa a manter-se quente porque as bolsas de ar nos pêlos do casaco são maus condutores de calor. Mas, se houver vento, essas bolsas de ar protegem menos. A melhor maneira de impedir essas perdas de calor, especialmente em dias ventosos, é usar o casaco de pele do avesso, para o vento não eliminar as bolsas de ar parado que estão nos pelos do casaco.

Prof.ª Manuela Magalhães

Adaptado do livro: WALKER, Jearl - O Grande Circo da Física. Gradiva.