*´¯`·.....: A Física nossa de cada dia :.....·´¯`* | Aplicação prática e contextualizada da Física no cotidiano no cotidiano

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Como funcionam os repelentes elétricos?

Os repelentes elétricos são compostos por uma caixa de plástico, uma resistência elétrica e uma pastilha, normalmente de acetato, impregnada geralmente com D-aletrina, um produto químico.

Ligando-se o aparelho na tomada, a resistência esquenta e a substância repelente evapora e se espalha no ar.

Os insetos possuem antenas com sensores, chamados quimioreceptores, que detectam substâncias irritantes ao seu organismo.

Quando entram em contato com o produto químico suspenso no ar que age diretamente sobre o sistema nervoso, os insetos se afastam.
Os insetos são mais sensíveis aos repelentes que os animais vertebrados, por isso, se usados em pequenas quantidades, não afetam pessoas ou animais.

Salvando celular molhado

Molhou o celular? O que fazer? Siga as etapas abaixo e não precisará descartá-lo, ajudando assim o meio ambiente.

1) Basta pegar o aparelho molhado, secar com um pano, retirar a bateria e colocá-lo em um recipiente cheio de arroz cru.

2) Não use secador de cabelo no celular. Assistências técnicas aconselham evitá-lo, já que o ar quente pode danificar os componentes do telefone.

3) "O arroz tem essa propriedade de absorver água porque é rico em amido, que possui uma forte afinidade elétrica com as moléculas de água e acaba as atraindo", afirma Maria Cristina dos Santos, professora do Instituto de Física da USP.

Ah... o arroz você joga fora, OK?

Por que pilhas e baterias não devem ser jogadas no lixo comum?

As pilhas e as baterias são uma mini-usina portátil, que transformam energia química em energia elétrica.

Elas possuem determinadas substâncias químicas que, quando reagem entre si, produzem energia elétrica, ou seja, fazem funcionar o relógio, o celular, o brinquedo, etc.

O problema é que essas substâncias químicas presentes nas pilhas e baterias são altamente tóxicas, e podem fazer mal aos seres humanos e animais.

Uma pilha comum contém pelo menos três metais pesados: zinco, chumbo e manganês. A pilha alcalina contém ainda o mercúrio. Além dos metais pesados, as pilhas e baterias possuem ainda elementos químicos perigosos, como o cádmio, cloreto de amônia e negro de acetileno.

As pilhas são classificadas de acordo com seus sistemas químicos, podendo haver em cada um deles mais de uma categoria. As categorias são representadas por letras, que normalmente vêm impressas nas pilhas. Além disso, as pilhas podem ser recarregáveis ou não.

O perigo ocorre quando se joga uma pilha ou bateria no lixo comum, pois há o risco desses elementos químicos perigosos entrarem na cadeia alimentar, causando sérios danos à saúde. As duas formas mais comuns de destinação final do lixo são aterro sanitário e usina de compostagem.

A pilha, quando descartada no lixo comum, vai para o aterro sanitário, que fica à céu aberto. Uma vez exposta ao sol, vento, chuva e umidade, as pilhas e baterias se oxidam e rompem o invólucro de proteção. Os metais pesados e elementos químicos perigosos saem misturados a um líquido que acaba contaminando todo o lixo ao redor, podendo atingir o lençol freático local.

Além disso, muitos aterros sanitários ficam próximos de rios e córregos, que também acabam sendo contaminados por essas substâncias químicas tóxicas. Portanto, essas substâncias químicas tóxicas chegam à cadeia alimentar via irrigação da agricultura ou pela ingestão da água ou alimento contaminado.

Na usina de compostagem, as pilhas são misturadas no composto orgânico que está sendo formado, girando no biodigestor por 48 horas. Algumas são amassadas e moídas, e se rompem, despejando os metais pesados por todo o composto. Na saída do tubo giratório do biodigestor há uma rede que impede a passagem das pilhas. O lixo moído é disposto em montes a céu aberto, sendo remexido semanalmente, por três meses. Neste período, ocorrem novos vazamentos e os metais pesados e outras substâncias químicas tóxicas se misturam ao composto, que será usado como adubo depois.

Existem usinas de compostagem em algumas cidades do interior de São Paulo que utilizam trituradores, aumentando substancialmente as chances de contaminação, pois todo o conteúdo da pilha mistura-se ao composto orgânico.

Portanto, não descarte suas pilhas e baterias usadas no lixo comum. Leve-as a um posto de coleta de resíduos tecnológicos.

Como fazer a bateria do celular durar mais?

Sabemos que mais cedo ou mais tarde, as baterias tornam-se inutilizáveis, por isso, é importante entender como preservá-las.

Calor

O calor é um mal para as baterias, pois limita a qualidade da mesma, além de prejudicar o próprio celular. No bolso, o celular também recebe calor. Portanto, evite carregar o celular no bolso.

Bluetooth

É desnecessárfio deixar o bluetooth ativado em seu aparelho, em momentos em que você não está utilizando este recurso. O bluetooth exige muito da bateria, o que pode desgastá-la mais rapidamente.

Sinal baixo

Se você estiver em um local com pouco ou nenhum sinal, certamente fazer ou receber ligações acaba sendo desconfortável, pois a comunicação torna-se incompleta. Além disso, a bateria é muito consumida no momento em que o aparelho busca por sinal. O melhor a se fazer quando o sinal estiver baixo, é desligá-lo.

Equilíbrio

Use a luz de fundo se realmente julgar necessário, assim como o volume de toque e o próprio alarme. Uma dica é usar um plano de fundo com cores escuras, isso, por incrível que pareça, também conserva a bateria. Evite jogos e músicas pois isso consome muita bateria.

Modo avião

Se tudo o que precisa fazer em seu aparelho não requer conexões externas, desabilite-as, isso conservará a sua bateria por mais tempo.

Tipo de alerta

Se for possível, prefira o modo de toque ao de vibração. Por incrível que pareça, o modo vibração consome muita bateria. Os dois juntos, é pior ainda.

Como funcionam as placas solares?

Placas solares ou painéis solares fotovoltaicos são dispositivos utilizados para converter a energia da luz do Sol em energia elétrica.

Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por células solares, já que captam a luz do Sol. Estas células são, por vezes, chamadas de células fotovoltaicas, ou seja, criam uma diferença de potencial elétrico por ação da luz.

As células solares contam com o efeito fotovoltaico (criação de tensão elétrica ou de uma corrente elétrica correspondente num material, após a sua exposição à luz) para absorver a energia do Sol e fazem a corrente elétrica fruir entre duas camadas com cargas opostas.

Existem dois tipos de placas solares. O primeiro utiliza a luz do Sol apenas para aquecimento, geralmente de água. Essa placa consiste em uma superfície escura, que absorve a energia do Sol e a transforma em calor.

O outro tipo de placa solar é aquele que converte a energia do Sol diretamente em eletricidade. Ela é composta de células solares, feitas de materiais semicondutores como o silício. São as chamadas células fotovoltaicas.

Quando as partículas da luz solar (fótons) colidem com os átomos desses materiais, provocam o deslocamento dos elétrons, gerando uma corrente elétrica, usada para carregar uma bateria. Geradores elétricos como esses são cada vez mais usados em aparelhos eletrônicos e em satélites.

Fora da atmosfera terrestre, um sistema de placas solares é capaz de absorver 14% da energia solar que incide sobre elas. Cada metro quadrado de coletor fornece 170 Watts (pouco menos que três lâmpadas comuns de 60 Watts).

Atualmente, os custos associados aos painéis solares, que são muito caros, tornam esta opção ainda pouco eficiente e rentável. O aumento do custo dos combustíveis fósseis, e a experiência adquirida na produção de células solares, que tem vindo a reduzir o custo das mesmas, indica que este tipo de energia será tendencialmente mais utilizado.

Como economizar energia elétrica e preservar melhor os alimentos usando a geladeira?

A função de uma geladeira é manter a temperatura dos alimentos abaixo da temperatura ambiente, retirando calor deles.

Numa geladeira, o mecanismo que retira calor fica localizado no congelador. Ele retira calor do ar que está no congelador e o ar, por sua vez, retira calor dos alimentos.

Para que esse processo ocorra com eficiência, o ar precisa circular dentro da geladeira: o ar frio precisa se deslocar do congelador até os alimentos.

Como isso é possível? Simplesmente colocando o congelador na parte superior, pois o ar frio, sendo mais denso, desce e troca de lugar continuamente com o ar que se aquece em contato com os alimentos. Forma-se, assim, uma corrente de convecção. Se o congelador ficasse embaixo, o ar mais frio ficaria concentrado lá e não subiria. A troca de calor seria, então, pouco eficiente.

A fim de permitir a convecção, as prateleiras das geladeiras são feitas de grade metálica vazada e não de vidro ou outro material maciço.

Como o ar frio vem de cima para baixo, então, os alimentos mais perecíveis (prontos para o consumo) devem ficar bem pertinho do congelador. Nas prateleiras intermediárias, coloque os produtos que estão semi-prontos e na parte debaixo os alimentos crus, como as verduras e as frutas.

Não coloque toalhinhas de plástico nas prateleiras e nem excesso de produtos para não dificultar a passagem do ar.

Facilitando a corrente de convecção dentro da sua geladeira, o motor trabalhará menos e o consumo de energia elétrica será menor.

Um saco plástico transparente com água afasta moscas?

Na verdade, um saco plástico transparente cheio de água funciona como um excelente repelente não apenas para moscas, mas contra qualquer inseto que voe. Isso acontece porque os insetos percebem o objeto como se ele fosse um espelho e mudam a trajetória de seu vôo. A refração da água amplifica cores e movimentos, que confundem os olhos das moscas, afastando-as de forma ecológica e sem recorrer a pesticidas.

Ao entrar em um lugar qualquer e topar com o saco cheio d'água, a mosca vê sua imagem refletida no líquido. Por instinto ou mesmo por susto, ela pára e sai do ambiente.

É mais ou menos a mesma coisa que acontece quando deparamos com um espelho que reflete a luz do Sol. Se somos atingidos pelos raios solares, isso nos incomoda, e nosso impulso inicial é dar meia-volta ou desviar o caminho, até mesmo como medida de precaução.

A comprovação científica desse antigo hábito popular surgiu quando alguns pesquisadores da USP notaram o costume de bares e restaurantes usarem o tal saco d'água para afugentar os insetos. Intrigados, eles decidiram fazer vários testes com a mosca doméstica para comprovar se havia ou não fundamento naquela prática. Não deu outra: depois de uma série de medições, os cientistas publicaram trabalhos em revistas acadêmicas especializadas validando a receita popular.

Qual lâmpada é mais eficiente? A fluorescente ou a incandescentes?

Existem dois tipos básicos de lâmpadas: as incandescentes, que utilizam um filamento de um metal com ponto de fusão muito alto e a resistência elétrica para gerar luz e as fluorescentes, que utilizam um gás a baixa pressão, que ionizado, emite luz quando uma corrente elétrica o atravessa.

As lâmpadas que utilizamos atualmente em nossas casas, foi inventada em 1879, por Thomas Edison. O filamento utilizado era um algodão carbonizado, que era colocado no interior de uma ampola de vidro da qual havia sido retirado todo o ar, a fim de evitar a queima do filamento. Por meio de fios metálicos, o filamento era ligado a um gerador elétrico; ao ser atravessado pela corrente elétrica vinda do gerador, o filamento se aquecia, tornando-se incandescente e emitindo luz.

A lâmpada de Thomas Edison foi aperfeiçoada em 1903, quando o filamento de algodão carbonizado foi substituído por um filamento de um metal muito resistente as altas temperaturas: o tungstênio. Seu ponto de fusão é de 3400°C; contudo, o filamento atinge cerca de 2950°C em operação normal. Este fato proporciona maior rendimento em relação a outros filamentos (como o cobre ou ferro).
Ao se retirar o ar da ampola, evita-se a queima do filamento mas, por outro lado, facilita sua sublimação. Ela é retardada pela introdução no bulbo de um gás nobre, normalmente, o argônio. Fios metálicos ligam o filamento à rosca metálica e ao contato metálico, situado na base da lâmpada. O filamento é enrolado em forma de hélice a fim de concentrar o calor. Portanto, o que "gera" a luz na lâmpada é a resistência à passagem de corrente elétrica que o filamento possui.

A lâmpada fluorescente foi desenvolvida no final da década de 30 por Nikola Tesla, é constituída de um tubo de vidro, sendo sua parte interna revestida por uma substância fluorescente. O tubo contém vapor de mercúrio a baixa pressão misturado com um gás, geralmente o argônio. A lâmpada possui, ainda, dois eletrodos, feitos de finos filamentos de tungstênio.

Quando a lâmpada é ligada, os eletrodos se tornam de início incandescentes e emitem elétrons. Estes colidem com os átomos do vapor de mercúrio, provocando ionizações e recomposições, com consequência emissão de radiação ultravioleta. A substância fluorescente que reveste internamente o tubo, excitada pela radiação ultravioleta, emite luz visível.

As lâmpadas fluorescentes apresentam duração média de 3.500 horas, isto é, duram cerca de três vezes e meia mais do que uma lâmpada incandescente comum e com isso, podemos concluir que o consumo de energia elétrica é menor.

Como aumentar a vida útil de pilhas e baterias?

Mesmo quando suas pilhas e baterias não estão em uso, elas estarão perdendo carga porque seus componentes químicos internos estão reagindo e dissipando a carga armazenada.

Sob baixa temperatura, esta reação química é reduzida pois temperaturas baixas reduzem a oxidação das mesmas. Por isso, armazenar pilhas e baterias na geladeira fazem elas durarem mais.

Mas se você pretende armazenar suas pilhas recarregáveis ou baterias sob baixa temperatura, é importante saber que:

* Você não deve colocá-las na geladeira enquanto estiverem quentes, o que acontece logo após a carga. Mesmo que externamente você não perceba, elas estarão quentes internamente. Espere até que elas cheguem à temperatura ambiente antes de colocá-las na geladeira.

* Você não deve utilizá-las imediatamente após retirá-las da geladeira, pois elas não foram feitas para serem usadas frias; deixe que cheguem a temperatura ambiente fora da geladeira por pelo menos uma hora. Recarregue as pilhas recarregáveis e baterias antes de usá-las novamente.

* Guarde-as na geladeira de modo adequado. Dentro de um saco hermético e sem ar, e longe de objetos metálicos. A bateria não deve ficar exposta a umidade. Baterias de íons de lítio oxidam menos se armazenadas com 40% de carga (a carga com que elas vêm inicialmente na caixa).

Note que o que ocorre é apenas a manutenção da carga.

No caso das pilhas de Leclanché também chamada de pilha seca ou pilha comum, que dão voltagem de 1,5 V, e são extensivamente usadas em lanternas, rádios portáteis, gravadores, brinquedos, flashes e outros, não é possível "carregar" apenas colocando-a na geladeira.

A pilha de Leclanché não pode ser recarregada pois no seu uso ocorre uma semi-reação de redução que é irreversível, com isso a pilha cessa seu funcionamento quando não há mais o dióxido de manganês para ser consumido.

Uma pilha seca volta a funcionar durante algum tempo, porque a baixa temperatura faz com que o gás amônia dentro da pilha seja removido, o que não significa que ela foi recarregada.

Também não é possível recarregar uma pilha na água quente. O que ocorre é que o aumento de temperatura irá favorecer a perda de elétrons, fazendo com que ela funcione por mais algum tempo.

O que é vento?

Vento é ar em movimento que se desloca de regiões de alta pressão atmosférica para regiões onde essa pressão é menor.

A atmosfera da Terra age como uma gigantesca máquina térmica. Os raios do Sol, mais fortes no equador do que nas regiões polares, causa o aquecimento do ar tropical que se eleva, cedendo lugar ao ar polar mais frio que se move para tomar-lhe o lugar. Esse fluxo é constantemente perturbado pela rotação da Terra e por condições atmosféricas locais.

Além do movimento de rotação, existem outros fatores que podem influenciar na formação do vento, fazendo com que este possa ser mais forte (ventania) ou suave (brisa). Pressão atmosférica, radiação solar, umidade do ar e evaporação influenciam diretamente nas características do vento.

Em regiões mais altas, como no alto de montanhas por exemplo, o vento costuma ser mais forte, pois não há interferência das construções.

O vento é muito importante para o ser humano, pois facilita a dispersão dos poluentes e também pode gerar energia elétrica através da energia eólica.

Atualmente, a energia eólica, embora pouco utilizada, é considerada uma importante fonte de energia por tratar-se de uma fonte limpa (não gera poluição e não agride o meio ambiente).

Como economizar o combustível do seu automóvel?

O gasto de combustível por um automóvel seria menor que não existisse a resistência do ar.

A resistência do ar também é uma forma de atrito e, como tal, opõe-se ao movimento. Quanto maior a velocidade de um corpo, maior a resistência do ar.

Assim, uma grande parte do combustível gasto por um automóvel corresponde ao esforço feito para superar a resistência do ar.

Portanto, se você dirigir dentro dos limites de velocidade, além de evitar o risco de multas e acidentes graves. ainda economiza combustível.

Entretanto, a resistência do ar não é uma força que atrapalha. Considere o caso da chuva, que atinge o solo com velocidade moderada, graças a essa resistência. Se ela não existisse, as gotas de chuva, ao chegar ao solo, estariam com uma velocidade tal que poderiam perfurar uma chapa de aço de 1 mm de espessura.

Como funciona a energia eólica?

A energia eólica é a energia obtida pelo movimento do ar (vento). É uma abundante fonte de energia, renovável, limpa e disponível em todos os lugares.

Os moinhos de vento foram inventados na Pérsia no século V. Eles foram usados para bombear água para irrigação. Os mecanismos básicos de um moinho de vento não mudaram desde então.

Grandes turbinas (aerogeradores), em formato de cata-vento, são colocadas em locais abertos e com boa quantidade de vento. Através de um gerador, o movimento destas turbinas gera energia elétrica.

No início da década de 70, com a crise mundial do petróleo, houve um grande interesse de países europeus e dos Estados Unidos em desenvolver equipamentos para produção de eletricidade que ajudassem a diminuir a dependência do petróleo e carvão. Mais de 50.000 novos empregos foram criados e uma sólida indústria de componentes e equipamentos foi desenvolvida.

Atualmente, a indústria de turbinas eólicas vem acumulando crescimentos anuais acima de 30% e movimentando cerca de 2 bilhões de dólares em vendas por ano (1999).

Existem, atualmente, mais de 30.000 turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo, com capacidade instalada da ordem de 13.500 MW.

Na Dinamarca, a contribuição da energia eólica é de 12% da energia elétrica total produzida; no norte da Alemanha (região de Schleswig Holstein) a contribuição eólica já passou de 16%; e a União Européia tem como meta gerar 10% de toda eletricidade a partir do vento até 2030.

Tanto no exterior como no Brasil, engenheiros civis, mecânicos e elétricos conseguiram, nos últimos anos, desenvolver um arsenal tecnológicos capaz de captar energia dos ventos com maior eficiência e custo reduzido. Enquanto em 1980 se gastavam 120 dólares para ganhar um Megawatt de energia através dos ventos, hoje o custo não passa de 40 dólares, três vezes menor.

Apesar de não queimarem combustíveis fósseis e não emitirem poluentes, fazendas eólicas não são totalmente desprovidas de impactos ambientais. Elas alteram paisagens com suas torres e hélices e podem ameaçar pássaros se forem instaladas em rotas de migração. Emitem um certo nível de ruído (de baixa freqüência), que pode causar algum incômodo. Além disso, podem causar interferência na transmissão de televisão.

Outro problema que pode ser citado é que em regiões onde o vento não é constante, ou a intensidade é muito fraca, obtêm-se pouca energia e quando ocorrem chuvas muito fortes, há desperdício de energia.

Como evitar que o pão fique duro de um dia para o outro?

A maciez do pão está relacionada à quantidade de água em seu interior. Se a água evapora, o pão fica duro.
Mas se guardarmos o pão dentro de um saco plástico, que é um material impermeável, ele não permitirá a saída da água do interior do pão pela evaporação natural e, por isso, ele continuará macio.
Num ambiente livre, a água evapora e o pão fica duro.

Como manter um alimento aquecido por mais tempo?

As panelas, tão importantes no preparo dos alimentos, são feitas em geral de alumínio, cobre ou ferro, ou seja, de algum tipo de metal. E isso não é por acaso.

Esses materiais têm a propriedade de facilitar o aquecimento dos alimentos quando a panela é colocada sobre a chama do fogão.
Algumas panelas são feitas de alumínio, que possui coeficiente de condutibilidade maior do que o ferro, facilitando a transmissão do calor do fundo para as laterais da panela, o que permite um aquecimento mais uniforme do alimento. No entanto, é sabido que muitos cozinheiros preferem panelas de ferro grossas de ferro, ao invés de panelas de alumínio, para cozerem seus alimentos, em especial ensopados. Nesse caso a explicação tem a ver com o fato de que, como o ferro é mais denso do que o alumínio, uma panela de ferro de mesmo tamanho e volume que outra de alumínio, possui mais massa (praticamente o triplo), e mesmo considerando que o alumínio tem calor específico maior do que o ferro (quase o dobro), a capacidade térmica da panela de ferro é ainda quase 50% maior do que a da panela de alumínio. E como a capacidade térmica está relacionada com a capacidade de um corpo resistir à variação de temperatura, a panela de ferro demora mais para aquecer, mas uma vez aquecida, demora mais para esfriar do que uma panela idêntica de alumínio, mantendo portanto, os alimentos aquecidos por mais tempo.

Além do que, como o coeficiente de condutibilidade térmica do alumínio é maior do que o do ferro, o fluxo de calor é maior, fazendo com que os alimentos esfriem mais rapidamente após desligar o fogo. Podemos dizer talvez que o ideal, em se tratando deste exemplo de panelas, seria cozer um alimento na panela de alumínio, para melhor distribuir o calor durante o cozimento, e servi-lo na panela de ferro pré-aquecida, para manter o alimento aquecido por mais tempo.

Outra dica para manter os alimentos aquecidos por mais tempo, é servi-los em travessa de louça ou barro. Ou seja: a louça e o barro, ao contrário dos metais, dificultam o resfriamento dos alimentos. Na verdade, o fato de servir o alimento em cumbucas de barro, que é uma prática comum em certas cozinhas e pratos típicos, como a feijoada por exemplo, é também um costume termicamente correto, pois o barro é mau condutor de calor.

Como economizar gás de cozinha?

Sabemos que a água ferve à 100°C em um recipiente aberto ao nível do mar. Então quando estamos cozinhando qualquer alimento com água e a partir do momento em que começa a ferver continuarmos com o fogo alto estaremos apenas desperdiçando gás. O excesso de calor produzirá apenas a evaporação mais rápida da água.
Se você mantiver alta a chama do gás, depois que a água já estiver fervendo, os alimentos não cozinharão mais rápido.
É comum as pessoas manterem a chama do fogão na intensidade máxima, enquanto os alimentos cozinham, mesmo depois da água começar a ferver. Será que isso é lógico, faz acelerar o processo de cozimento?

Se você usar uma panela comum, num local ao nível do mar, a água entrará em ebulição a 100 ºC. Além disso, enquanto a água ferve, até vaporizar completamente, a temperatura mantém-se constante. Ou seja, durante todo o processo de cozimento, a temperatura permanece em 100 ºC.
Logo, não faz diferença para o tempo de cozimento se você diminuir a intensidade da chama (pôr o fogo baixo). Os alimentos levarão o mesmo tempo para cozinhar. Manter o fogo “alto” neste caso é puro desperdício de gás. Ao menos que a intenção seja que a água vaporize mais rapidamente, pois quanto maior a intensidade da chama, maior o calor transmitido para a panela (a água “secará” mais rápido).
Outra forma de economizar gás é usando protetor de alumínio para forrar o fogão, aquelas folhas de alumínio próprias para revestir os espaços ao redor das bocas do fogão. Boa parte do calor da chama é transmitido para o ambiente através do processo de irradiação, que nada mais é do que ondas eletromagnéticas de infravermelho. A chama emite energia radiante (calor) em todas as direções, inclusive para a superfície metálica do fogão, aquecendo-o. O papel alumínio, por ter um índice de reflexão alto, faz o calor ser refletido de volta, em parte, em direção à panela. Isto faz concentrar o calor onde realmente interessa. Mas isto só é útil enquanto a água ainda não começou a ferver, pois daí em diante a quantidade de calor recebida pela panela não vai influenciar no tempo do cozimento dos alimentos.

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