sábado, 12 de março de 2011

Terremoto e Maremoto


Terremotos e Maremotos

Os terremotos são constantes em nosso planeta, que sofre pelo menos três terremotos todos os dias. Isso mostra que a Terra não é um corpo rígido como se pensava a séculos atrás. Apesar de anos de pesquisa, ainda não é possível prever um terremoto.

Segundo estudos e fontes de pesquisa, mais de 90% dos abalos sísmicos são causados pelo movimento das placas tectônicas. Essas placas se movimentam alguns centímetros por ano.

Quais são os tipos de movimento das placas?

O movimento das placas se dá de três formas:

· Transformantes: placas deslizantes;

· Divergentes: placas se separando;

· Convergentes: uma placa sobre a outra.

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Tectonic_plate_boundaries.png

A ocorrência de tremores ocorre quando forma-se tensões entre placas, aí ocorre rupturas enormes e violentas, que deslocam a crosta terrestre. A destruição não se limita somente ao epicentro do terremoto – as ondas sísmicas podem estender a outras regiões numa velocidade de até 13.000 km/h.

Mas não é somente com o movimento das placas tectônicas que podem causar abalos sísmicos. Erupções vulcânicas, cavidades ocas, erosões e segundo estudo de geólogos a extração de gás e minério pode provocar acomodações no solo.

Como são medidos os terremotos?

A intensidade de um terremoto é normalmente medida em graus na escala Richter, que não possui limite máximo. Essa medida foi criada pelo sismólogo americano Charles Francis Richter (1900-1985) e gradua os tremores de terra com o auxílio de sismógrafos. A escala começa com o grau 1, que corresponde a um tremor de terra pouco perceptível. A magnitude de cada grau na escala corresponde a uma intensidade 10 vezes maior que a anterior.

O Brasil corre risco?

A idéia de que o Brasil está livre de terremotos é errada. Os abalos sísmicos em nosso país são modestos se comparados à outras regiões. Nosso país situa-se no continente das placas andina, porém muito no seu interior. O Acre é o estado que apresenta o maior nível de atividade sismológica, em função da proximidade dos Andes.

Maremotos

Maremotos são causados por abalos sísmicos que ocorrem no solo marinho, causando a elevação do mar e ondas gigantes. Essas ondas podem variar de 3 m até 50 m. Porém, a energia com que ela vem é devastadora. Segundo sismologos para haver tsunamis o assoalho marinho tem que haver um abalo no mínimo de 7 graus de magnitude e provocar um deslocamento vertical do assoalho marinho. Segundo dados, a cada 100 terremotos somente um gera um tsunami. Erupções vulcânicas e desabamentos de montanhas também podem gerar tsunamis, assim como meteoritos e explosões atômicas, porém raras.

O maior tsunami já registrado é o do Alaska em 1958. Segundo geógrafos as ondas atingiram de 150 m a 530 m de altura!

A velocidade de deslocamento de um tsunami é enorme. Depois do terremoto em solo marinho a onda pode chegar a uma velocidade de 800 km/h, onde a profundidade da ocorrência é de 5000 m. Se compararmos, as ondas normais que são geradas por ventos de tempestades, podem atingir 100 km/h. Quando chega a costa a onda sofre uma desaceleração. Mas ao mesmo tempo, seu comprimento é reduzido e as ondas crescem ainda mais.

Durante um tsunami (como em qualquer onda) não é a água que se desloca tão velozmente pelos oceanos. Na verdade, as moléculas de água transmitem seu pulso de movimento às moléculas vizinhas.

No Brasil o risco para um tsunami é eminente. Ele pode surgir nas Ilhas Canárias através de grandes deslocamento de terras e por ser uma ilha de intensa atividade vulcânica. Há indícios de um tsunami ocorrido a 300.000 anos, parte da ilha El Hierro desabou no mar e um tsunami ocorreu pelo Atlântico e, ao atingir a costa das Américas, lançou rochas do tamanho de casas centenas de metros no litoral adentro.

Consulta:

1001 Perguntas e respostas sobre ciência, Seleções Reader's Digest

http://pt.wikipedia.org/wiki/Terremotos

segunda-feira, 21 de fevereiro de 2011

Estudar!?

O mundo ontem, hoje e amanhã

O mundo está em constante processo de transformação e aprendizagem.

Ontem o mundo era plano, hoje ele é uma “esfera” e amanhã o que ele será?

Ontem o Universo era geocêntrico, hoje ele é heliocêntrico, e amanhã será o universo infinito, teve um começo ou sempre existiu?

Ontem éramos primatas, hoje somos “racionais”, e amanhã teremos nossos clones, termos partes robóticas, viveremos até 130 anos?

É possível mudar o mundo?

O mundo não pára! Ele está em perpétuo movimento em torno do Sol; o Sol em torno do centro da Via Láctea; e a Via Láctea de encontro com outra galáxia a de Andrômeda. Isso não é possível mudar.

Os humanos estão sempre mudando o mundo. Cientistas, educadores, políticos e religiosos em todos os níveis estão em constante mudança, do seu nível social até sua consciência.

Buscar sempre inspirações e dialogar novas e antigas idéias

Mas a nossa consciência e nosso fazer muda os objetos e o próprio planeta. Nossas idéias podem mudar e até mesmo revolucionar o mundo. Podemos ter idéias, mas temos que ter cuidado para que essas idéias não nos possuam!

As idéias antigas ainda são debatidas e questionadas, porém com novas incertezas, e me arrisco a dizer algumas com certeza! Essas idéias incertas são as melhores, pois buscamos os conhecimentos nelas, e temos que ter a humildade de reconhecer que nossa ignorância é infinita e nosso conhecimento é provisório (no sentido de que o mundo descobre novas perspectivas) porém é tudo que nós temos e ninguém pode tirá-lo (só transcendê-lo).

Professor: seu orientador nos estudos

O professor tem a tarefa de orientar os estudantes em seus estudos. Mostrar-lhe a Ciência de um jeito um pouco metódico, curioso, de despertar a curiosidade que há em cada mente, é um processo difícil tanto para o estudante quanto para o professor.

O professor preocupa-se se o estudante conseguiu interpretar, resolver e o que é mais importante saber questionar, saber argumentar uma outra estratégia de aprendizado para se chegar ao mesmo resultado, ou quem sabe uma nova abordagem.

Educador: seu orientador social

O professor educador além de orientar os estudantes em seus estudos (professor), ele ultrapassa a sala de aula e tenta despertar em seus estudantes a prática social, suas responsabilidades quanto aos deveres e direitos de cada um. O professor educador informa aos seus estudantes fatos que acontece dentro do colégio, e outros fatos que acontecem fora do colégio (política, cidadania, responsabilidade social, etc.)

Busca orientar os estudantes para um convívio harmonioso com o todo, saber respeitar as diferenças sejam elas culturais, religiosas, etc. Todos somos iguais, temos os mesmos átomos, nascemos no mesmo planeta (e se fosse fora também não se justificaria!). Portanto, o respeito e a harmonia ao próximo é a maior virtude dos humanos.

segunda-feira, 30 de agosto de 2010

Um pouco da história do logaritmo


Pode parecer um pouco estranho, mas a matéria que vamos introduzir agora surgiu muito antes do desenvolvimento da exponencial. Podemos dizer ainda mais, a exponencial é conseqüência dos logaritmos (como mais tarde iremos ver, a função exponencial é o inverso da função logarítmica). Seu aparecimento ocorreu no começo do século XVII onde as grandes navegações, comércios, empréstimos de dinheiros exigiam cálculos muito laboriosos, portanto, havia uma necessidade na época para que esses cansativos cálculos fossem simplificados. A essência era substituir complicados cálculos de multiplicação e divisão, por operações mais simples como a soma e a subtração respectivamente.

Os dois matemáticos que desenvolveram os logaritmos foram o suíço Jobst Bürgi (1552-1632) e o escocês John Napier (1550-1617)cujos os trabalhos foram desenvolvidos independentemente, assim como na maioria dos casos da ciência quando há uma mudança de paradigma.

O suíço Bürgi dedicava-se a fabricação de relógios, mas era muito astuto em matemática e na astronomia, tendo ajudado Kepler, em Praga, nos cálculos das ‘rbitas planetárias e das posições das estrelas. Nesse momento, Bürgi deve ter se dado conta em criar um método para facilitar os cálculos. Em 1600 ele já possui o domínio dos cálculos de logaritmos, porém só publicou seus trabalhos vinte anos mais tarde.

Mas foi somente com John Napier e Henry Briggs (1556-1630) que se construiu tábuas logarítmicas com casas decimais. Napier nasceu quando seu pai tinha apenas dezesseis anos, levava uma vida rica e próspera no castelo de Merchiston (figura à direita), perto de Edimburgo, Escócia e gastou grande parte de suas energias em controvérsias políticas e religiosas de seu tempo. Napier era fervorosamente anticatólico, ele era tão convicto em suas opiniões que em 1593 lançou um livro dizendo poder provar que o papa era o anticristo e que o Criador tencionava pôr fim ao mundo nos anos entre 1688 e 1700.

Profeticamente, Napier também escreveu sobre várias máquinas de guerra infernais. Previu que no futuro desenvolver-se-ia uma peça de artilharia que “poderia eliminar de um campo de quatro milhas de circunferência todas as criaturas vivas que excedessem um pé de altura”, que produziriam “dispositivos para navegar debaixo d’água” e que se criaria um carro de guerra com uma boca que se acenderia para “espalhar a destruição por todas as partes”. Dá para dizer que ele foi profético nesses seus delírios!

quarta-feira, 25 de agosto de 2010

Blog de Matemática!

Olá meus queridos alunos!

Eis um blog muito bom e completo de matemática e ciências afins.

http://fatosmatematicos.blogspot.com

Um abraço!

domingo, 22 de agosto de 2010

Logaritmos e a hora em que uma pessoa morreu

Olá meus caros estudantes! Veja como os médicos legistas usam logaritmos para calcular a hora em que uma pessoa morreu. Essa questão caiu no Vestibular da Unesp.


(Vunesp) O corpo de uma vítima de assassinato foi encontrado às 22 horas. Às 22h 30 min o médico da polícia chegou imediatamente tomou a temperatura do cadáver, que era de 32,5°C. Uma hora mais tarde tomou a temperatura outra vez e encontrou 31,5; a temperatura do ambiente foi mantida constante a 16,5. Admita que a temperatura normal de uma pessoa viva seja 36,5 e suponha que a lei matemática que descreve o resfriamento do corpo é dado por

D(t) = D02(-2αt), em que t é o tempo em horas, D0 é a diferença de temperatura do cadáver com o meio ambiente no instante t = 0, D(t) é a diferença de temperatura do cadáver com o meio ambiente num instante t qualquer e 𝛂 é uma constante positiva. Os dados obtidos pelo médico foram colocados na tabela seguinte:

Hora

Temperatura do corpo ()

Temperatura do quarto ()

Diferença de temperatura ()

t = ?

morte

36,5

16,5

D(t) = 20

t = 0

22h 30min

32,5

16,5

D(0) = D0 = 16

t = 1

23h 30min

31,5

16,5

D(1) = 15

Considerando os valores aproximados log2 5 = 2,3 e log2 3 = 1,6, determine:

a) a constante α;

b) a hora em que a pessoa morreu.

Resolução:

O problema parece ser terrível, mas ele é para quem não tem domínio de linguagem e de propriedades logarítmicas.

Veja o item a) D(t) é a diferença entre a temperatura do cadáver com o meio ambiente. Na quinta coluna o problema dá essa diferença. Na fórmula em D(t) substitua D(1) = 15 e D(0) = 16, e use t = 1; aplique log de base 2 nos dois lados da igualdade e você terá:

D(t) = D0 2-2αt 15 = 16 ∙ 2-2α1 log2 15 = log2 (24∙2-2α)

o resto é com vocês. A resposta é alfa = 0,05.

b) Sabendo o alfa vocês tem condições de saber em que hora a pessoa morreu. Só lembrando que D(t) = 20. Vocês irão achar um tempo igual a -3. Está certo, pois o negativo indica que a pessoa morreu três horas antes de ser achado.

Mundo Vestibular: Como Estudar Matemática.

Olá meus caros estudantes! Vou repassar o que li no site Mundo Vestibular (www.mundovestibular.com.br) sobre "Como estudar Matemática" enviado pelo Colégio Santa Catarina. Muito interessante!

  • Faça você mesmo os exercícios, nunca peça a outra pessoa para fazê-los, apenas peça explicações.
  • Leia os enunciados mais de uma vez para compreender o que é pedido. Nem sempre compreendemos tudo na primeira leitura. Se for possível, destaque os dados mais importantes.
  • Quando surgir alguma dúvida durante a resolução de exercícios, volte ao enunciado.
  • Ao resolver problemas, leia observando o que deve ser feito para solucioná-los, anotando os dados.
  • Confira sempre as anotações.
  • Procure relacionar as matérias com situações do dia-a-dia.
  • Confira se está tudo feito de acordo como enunciado e se há questões sem fazer.

Como estudar Matemática Durante as aulas:

  • Participe das aulas, perguntando quando tiver alguma dúvida sobre a matéria ou sobre as resoluções dos exercícios.
  • Dê bastante atenção as explicações e correções, mesmo quando achar a matéria fácil.
  • Participe falando sua forma de resolução, sempre que ela for diferente da apresentada por outros colegas.
  • Corrija todo o dever com muita atenção, não deixe de marcar certo ou errado e faça sempre a correção necessária. Nunca copie do quadro exercícios prontos, sem tê-los entendido primeiro.

Como estudar Matemática em casa:

  • Faça os deveres com atenção e sempre que tiver dúvida, consulte a matéria.
  • Estude, refazendo os exercícios dados em aula.
  • Se errar, procure descobrir seu erro e repita o exercício até acertá-lo com segurança.
  • Exercite e aprimore as operações fundamentais, sempre conferindo o resultado.
  • Reveja diariamente toda a matéria dada, principalmente os exercícios que você teve maior dificuldade.
  • Uma dica muito boa é copiar em aula tudo em um rascunho, anotando todas as observações do professor. Chegando em casa, passando tudo a limpo num caderno colorindo as fórmulas e as anotações importantes.

quarta-feira, 18 de agosto de 2010

O quanto a internet é segura?


O quanto a internet é segura?

Quando a internet surgiu uma das principais ofertas que nos fornecia era “privacidade” na busca, e nos emails. Hoje sabemos que isso não é assim. O buscador Google grava todas as buscas que você faz se estiver logado com a sua conta. Portanto, é difícil ter privacidade hoje em dia, pois a publicidade sabe o que você mais procura. As empresas de busca afirmam proteger a privacidade de seus clientes criptografando (código) informações pessoais com números em vez de nomes para que seus usuários permaneçam anônimos.

Mas o que fazer para manter o sigilo em nossas buscas, emails, contas bancárias, etc. Talvez as leis da física possam resolver esse dilema. Hoje, muitos cientistas da computação estão transformando a criptografia em “canais quânticos”, muitos sistemas bancários estão usando esse tipo código para não haver violação. Assim, com esse tipo de sistema, pode “barrar intrusos” que queiram ver o que nós buscamos nas páginas de pesquisas. No futuro, não tão distante uma nova versão “quântica” da internet pode garantir que qualquer um faça pesquisas e receba respostas com a certeza de que ninguém saberá quais consultas você fez. Outra questão é que as buscas permitiriam tornar confidenciais todas as atividade realizadas on-line.

Mas como todos já sabem, as empresas de busca faturam com os anúncios dependendo da sua busca. Se você buscar por “comida para gato” lá estará um anuncio de marcas para a sua busca. As empresas de busca terão que elaborar um outro tipo de orçamento, sem ser o anuncio da busca.

O que os modelos quânticos tem haver com segurança na internet? A capacidade que a física quântica tem a oferecer é que os sistemas no universo quântico (que incluem desde partículas elementares até moléculas) podem existir em diversos estados. Pois nós sabemos que um átomo ou molécula pode estar em vários lugares diferentes; uma partícula de luz, ou fóton, pode ser polarizada vertical e horizontalmente ao mesmo tempo; o momento magnético (ou o spin) de um elétron pode estar apontada para cima ou para baixo, e assim por diante.

Mas porque não usar os bits (0 ou 1)? Aí que se encontra a chave! Os bits só geram 0 ou 1, com os “bits quânticos” podemos gerar 0, 1 ou os 0 e 1 simultaneamente. Não é possível fazer cópia exata desse bit, pois qualquer tentativa mudará seu estado quântico. Essa regra é conhecida na computação como “teorema da não clonagem”, se alguém colocar uma “escuta” em um canal quântico, não será capaz de “ouvir” a comunicação sem perturbá-la. Pois, sabemos isso pelo Princípio de Incerteza, quanto mais sabemos uma informação (por exemplo, a velocidade da partícula), menos sabemos outra (localização da partícula).

Porém, as “buscas quânticas” precisarão de um novo tipo de memória de armazenamento, pois como o buscador, será capaz de ler a mensagem se não é capaz de decodificar a mensagem. Um grupo de pesquisadores da Universidade de Pavia, na Itália, e outro no MIT-USA, criaram um protocolo capaz de enviar ao buscador uma “pergunta quântica” – ou seja, uma cadeia de bits quânticos que contenha simultaneamente a pergunta real e mais outra qualquer. O buscador, pesquisou em seu banco de dados atrás das respostas para múltiplas questões e combina perguntas e respostas em seu novo pacote quântico, enviando novamente ao usuário. Se o buscador quiser registrar uma cópia da busca, pronto! O usuário saberá que o sistema foi violado; pois o estado quântico de suas perguntas originais terá sido perturbado de maneira detectável ao computador. O ponto chave é: o buscador fornece a resposta sem saber qual foi a pergunta! Ou seja, ele fornece a resposta sem saber qual foi a pergunta ou qual usuário perguntou.

Adaptado: Scientific American Brasil “Privacidade e a internet Quântica” ano 8 Na 90, novembro 2009.