Por que o pôr do sol e a alvorada são vermelhos?

Quando o sol está no horizonte, a luz leva um caminho muito maior através da atmosfera para chegar aos nossos olhos do que quando está sobre nossas cabeças. A luz azul nesse caminho foi dispersa quase integralmente, a atmosfera atua como um filtro, e muito pouca luz azul chega até nossos olhos, enquanto que a luz vermelha que é apenas transmitida nos alcança mais facilmente.
Além disso, o vermelho e o laranja tornam-se muito mais vívidos no crepúsculo quando há poeira ou fumaça no ar. Isso ocorre porque as partículas de poeira são bem maiores que as outras, presentes na atmosfera, provocando dispersão com a luz de comprimento de onda próximos, no caso o vermelho e laranja.
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Por que as nuvens são brancas?

Nas nuvens existem gotículas de tamanhos muito maiores que o comprimento de ondas da luz ocorrendo dispersão generalizada em todo o espectro visível e iguais quantidades de azul, verde e vermelho unem-se fazendo com que a luz branca seja dispersa.
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Por que o céu é azul?

Quando a luz passa através de um prisma, seu espectro é dividido em sete cores monocromáticas, eis que surge um arco-íris de cores.
A atmosfera faz o mesmo papel do prisma, atuando onde os raios solares colidem com as moléculas de ar, água e poeira e são responsáveis pela dispersão do comprimento de onda azul da luz.
Quando percebemos a cor de um objeto, é porque ele refletiu ou dispersou, de forma difusa, o comprimento de onda associado à luz de uma determinada cor. Por exemplo, uma folha verde utiliza todas as cores do espectro para fazer a fotossíntese, exceto o verde, que é refletido.
Devido ao seu pequeno tamanho e estrutura, as minúsculas moléculas presentes na atmosfera difundem melhor as ondas com os menores comprimentos de onda, tais como o azul e violeta.
Durante todo o dia a luz azul (menor comprimento de onda) é dispersa cerca de dez vezes mais que a luz vermelha (maior comprimento de onda).

A luz azul tem uma frequência que é muito próximo da frequência de ressonância dos átomos, ao contrário da luz vermelha. Por isso, a luz azul movimenta os elétrons nas camadas atômicas da molécula com muito mais facilidade que a vermelha. Isso provoca um ligeiro atraso na luz azul que é re-emitida em todas as direções.
Quando o céu está com cerração, névoa ou poluição, há partículas de tamanho grande que dispersam igualmente todos os comprimentos de ondas, logo o céu tende a ficar mais branco, devido à associação das cores monocromáticas.
No vácuo, existente fora das proximidades do planeta Terra, onde não há atmosfera, os raios do sol não são dispersos, logo eles percorrem uma linha reta do sol até o observador, por isso, os astronautas vêem o céu escuro, como se fosse sempre noite.
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Por que é que os barcos flutuam?

Parece incrível que algo tão grande e tão pesado possa manter-se facilmente sobre a água. Como é possível, se o metal é mais pesado que a água? Além disso, quando atiramos uma pedra na água ela afunda, e isso porque ela pesa muito pouco em comparação aos barcos.
A explicação é bastante simples. Todos os barcos, sejam grandes ou pequenos, de pesca ou de passageiros, flutuam pela mesma razão.
Os barcos não são mais que grandes cascas de metal, sem importar o que levam no seu interior. Flutuam graças ao impulso que a água exerce sobre a parte do barco que está sempre submersa (força de empuxo).
É como se uma mão (neste caso a mão é a água), estivesse segurando o barco. Além disso, ele é oco e sua densidade média (considerando a parte de aço e a parte cheia de ar) é menor que a densidade da água.
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Por que o leite derrama quando ferve e a água não?

O leite é constituído de muitas substâncias, como: lactose, sais, gorduras e, principalmente, água. Esta, mesmo nos mais puros dos leites, é a substância mais abundante. Além disso, o ponto de ebulição da água é mais baixo do que o dos demais componentes do leite.
Quando a temperatura do leite chega perto de 100 graus Celsius, a água se transforma em vapor. Isso ocorre principalmente no fundo da panela, pois é ali que o calor chega primeiro. O vapor forma bolhas que sobem até a superfície devido à diferença de densidade entre o vapor e o líquido. Quando as bolhas chegam à superfície do leite, não conseguem romper a camada superficial do líquido, pois aí se acumulam gorduras e proteínas que dão muita resistência à película superficial do leite.
Consequentemente, as bolhas inteiras, sem arrebentar, empurram para cima a camada superficial do líquido, formando espuma, que derrama.
Na fervura da água isso não acontece, porque as bolhas de vapor rompem facilmente a superfície do líquido e o vapor escapa para o ar, isto é, as bolhas arrebentam.
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Por que a nuvem de uma explosão atômica tem a forma de um cogumelo?

Ao contrário do que se possa acreditar, a famosa nuvem em forma de cogumelo não é específica das explosões nucleares. Na realidade, uma combustão volumosa provocada por explosivos químicos produziria precisamente o mesmo efeito.
Quando uma bomba nuclear explode, distribui muito raios X que ionizam e aquecem o ar circunvizinho. Disto resulta uma enorme bolha de ar incandescente. A "bola de fogo" sobe rapidamente gerando uma forte corrente de ar ascendente que "chupa" o material pulverizado pela explosão. Esta coluna de ar é chamada de "talo do cogumelo".
No caso das poderosas bombas H, a bola de fogo alcança o limite entre a troposfera e a estratosfera. A troposfera está situado aproximadamente a 15 km sobre o nível de mar. A esta altitude a bola de fogo se pôs fria razoavelmente e não tem mais energia suficientemente para se expandir na estratosfera. A expansão então ocorre para os lados, formando o "chapéu" do cogumelo.
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Como é possível se abrigar do frio numa casa de gelo?

Embora seja frio ao toque, o gelo é um ótimo isolante térmico.
Os esquimós, habitantes originais das regiões polares, fazem suas moradias com blocos de gelo.


Quando o iglu é forrado interiormente com peles de foca, a habitação torna-se bastante confortável.
O gelo tem baixo coeficiente de condutibilidade térmica, o que o torna mau condutor de calor. É por isso que os esquimós fazem suas casas (os iglus), de gelo, que por ser isolante térmico, dificultava a transferência de calor para o meio externo.
O fato de o gelo ser mau condutor de calor também explica por que em países onde o inverno é rigoroso, os lagos congelam apenas na superfície. É que quando a água congela, sua densidade diminui, o que faz com que o gelo se posicione na superfície do lago, não afundando, e quando a camada de gelo é suficiente para isolar a água abaixo do gelo, do meio externo, a temperatura da mesma tende a permancer em torno de 40 graus Celsius, apesar de o meio externo estar a temperaturas muito mais baixas.

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Por que temos de fazer força para manter o equilíbrio quando o ônibus faz uma curva?

Todo corpo em movimento tende a seguir em linha reta por inércia, que é a tendência de manter o estado do movimento.
Quando o ônibus faz a curva, a nossa tendência é seguir em linha reta e temos de nos segurar fazendo força para acompanharmos o movimento curvo do ônibus.
Essa força que sentimos em nosso braço, na realidade, é a resultante centrípeta, aplicada pelo ferro que seguramos e que nos garante fazer a curva junto com o ônibus.
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Por que o gelo bóia na água?

A água e o gelo, apesar de serem feitos de H2O, possuem densidades diferentes. É exatamente por isto que o gelo flutua sobre a água.
A densidade do gelo é cerca de 10% inferior à da água e em conseqüência do princípio de Arquimedes um bloco de gelo fica imerso em cerca de 90% do seu volume.
Mas por que o gelo e a água na forma líquida possuem densidades diferentes?
A densidade é uma relação entre a massa de um corpo (quantidade de matéria que constitui um corpo) e o volume ocupado por esse corpo. No estado líquido as moléculas da água estão muito próximas umas das outras e de forma desorganizada. Quando ocorre a solidificação as moléculas de água adotam uma organização específica (hexagonal), ficando “muito espaço” vazio entre elas. É essa “expansão” entre as moléculas de água que faz com que o volume aumente, diminuindo desta forma a densidade do gelo relativamente à da água. 
Embora a densidade entre gelo e água sejam diferentes, a massa é sempre a mesma.
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Por que os pássaros não levam choque quando pousam em fios de alta tensão?

A cena é freqüente: sempre observamos pássaros pousarem em fios de alta tensão, mas eles nunca recebem descarga elétrica. Por que isso ocorre?
Na verdade, ao contrário do que muita gente pensa, os pássaros não levam choque apenas porque tocam um fio.
Para que haja um fluxo de corrente é necessário que haja uma diferença de potencial entre dois pontos do circuito, ou seja, dois fios.
Entretanto, caso o pássaro toque dois fios ao mesmo tempo, com um pé em cada um deles, por exemplo, teríamos um circuito completo, onde o corpo da ave funcionaria como um resistor e assim proporcionaria uma diferença de potencial entre os fios, provocando o choque.
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Como saber se um ovo está totalmente cozido sem quebrar a casca?

Um ovo cozido gira de um modo diferente do de um ovo cru. Não acredita? Faça um teste!
Pegue um ovo cozido, coloque-o sobre uma superfície plana, a mesa por exemplo, e gire-o. Faça a mesma coisa com um ovo cru. Um ovo cozido, principalmente o que está muito duro, gira muito mais depressa e por mais tempo do que um ovo cru. 
Enquanto um ovo cozido gira como um todo, um ovo cru não o faz porque a massa de um ovo cozido é distribuída por igual em seu interior, e permanece inalterada quando ele é girado. Se o ovo estiver cru, o conteúdo líquido em seu interior, a gema e a clara, se movem, causando uma distribuição desigual de sua massa, atuando como um freio, retardando, pela força da inércia, o movimento giratório da casca sólida e fazendo com que gire incontrolavelmente.
Quando tocamos com um dedo um ovo cozido que está girando, ele se detém imediatamente. Mas um ovo cru continuará girando por algum tempo depois de o termos tocado com o dedo. Mais um vez, isso se deve a força da inércia.
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Como os morcegos enxergam no escuro?

O aspecto mais interessante dos morcegos é a capacidade que apresentam de se guiarem no escuro por meio de emissão de ultra-sons, fato descoberto somente em 1941. Com eles, os morcegos não só evitam os mínimos obstáculos, mas conseguem localizar as menores presas em pleno vôo.
Foi demonstrado, por uma série de observações e experiências, que a aquisição desta capacidade aperfeiçoou-se somente nas espécies que vivem nas cavernas e se alimentam de insetos, os quais constituem a grande maioria das espécies existentes.
O morcego detecta os objetos com os ouvidos. Emite pulsações sonoras de altíssima freqüência, milhares de ciclos acima do limite da capacidade auditiva humana. Numerosos feixes de ecos voltam ao morcego, que seleciona e analisa as informações trazidas por eles. O processo é tão rápido que o animal pode fazer ajustes de vôo em frações de segundo, de forma a evitar obstáculos ou detectar aberturas.
Essa técnica, chamada de ecolocalização, é também útil na procura de alimento. O morcego pode perceber a diferença entre um inseto e um fino pedaço de papel. Pode, também, localizar a posição do inseto no espaço e seguí-lo durante o vôo, para capturá-lo. E uma das características mais marcantes desse sistema de orientação é o fato de um morcego conseguir distinguir o eco do sinal que ele emitiu, mesmo quando existam outros morcegos junto a ele. Sobre isso um grupo de cientistas americanos realizou a seguinte experiência: um morcego foi colocado no interior de uma sala completamente escurecida, na qual um grande número de finos fios de aço haviam sido dispostos de parede a parede, em todas as direções. Além disso, uma série de alto-falantes reproduziam caoticamente, no interior da sala, gravações dos sinais sonoros emitidos pelo próprio morcego que sofria a experiência. O número extremamente pequeno de vezes em o morcego, em seu vôo, se chocou contra os fios de aço evidenciou que ele não se confundiu nem mesmo com seus próprios sinais. Quando se cobriam as orelhas do animal ou se tampava sua boca, seu êxito se reduzia ao puro acaso.
Essas diversas classes parecem estar relacionadas com as diferentes técnicas de caça e, em cada caso, com as diversas especializações anatômicas. Nos microquirópteros, a produção dos sons é realizada pela laringe, que é provida de forte musculatura; nos megaquirópteros, é realizada por meio da língua. Neste último caso, os sons são mais simples.
Os morcegos orientam-se emitindo ultrassons com duração de alguns milisegundos, que ecoam nos obstáculos, ou em pequenos insetos e são captados por seus ouvidos. Com base no tempo decorrido até recepção dos sinais refletidos, eles avaliam a distância a que os objetos se encontram. Os ultrassons emitidos e detectados pelos morcegos são sons de alta freqüência entre 70.000 e 120.000 Hertz. Estes sons não provocam sensação sonora ao atingir o ouvido de uma pessoa, que só ouve sons com freqüências entre 20 hertz e 20.000 Hertz. Assim como nós utilizamos as ondas luminosas para enxergar, pode-se dizer que os morcegos usam as ondas ultrassônicas para formar as “imagens” dos obstáculos e das suas presas no escuro, ou seja, para enxergar!
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Por que nos encolhemos quando sentimos frio?

Quando nos encolhemos reduz-se a área do nosso corpo que se encontra em contato com o exterior, o que faz com que diminua a perda de calor.
O ar é menos condutor de calor que os tecidos com que normalmente nos vestimos.
Como é que as roupas nos isolam?
Entre os tecidos da nossa roupa formam-se pequenas câmaras ocupadas por ar em repouso. Evita-se, desta forma, as correntes de ar que roubariam o calor da nossa pele. Se não usássemos roupa perderíamos calor por um mecanismo chamado convecção. O ar em contacto com a superfície da pele  ascenderia devido a sua menor densidade, deixando no seu lugar um ar com temperatura mais baixa, que ao se aquecer repetiria o processo.
Se estas correntes se reforçam, por exemplo com um ventilador, a perda de calor é muito maior. Este mecanismo chama-se convecção forçada.
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É o agasalho que nos aquece ou somos nós que o aquecemos?

Nosso agasalho não é uma fonte de calor se por aquecer entendermos transmissão de calor. Uma lâmpada o fará. Também o fará um aquecedor. E também o nosso corpo. Isso porque todos eles são fontes de calor. O nosso agasalho, no entanto, não é uma fonte de calor; ele não tem nenhum calor próprio a transmitir.
Então, como é que nos sentimos aquecidos quando colocamos um agasalho em dias de frio?

O agasalho apenas impede nosso corpo de irradiar o seu calor e portanto, ele não nos aquece. Como somos fonte de calor, somos nós que o aquecemos.
Não acredita? Então faça uma experiência: pegue um termômetro comum. Em seguida enrole-o em seu agasalho e deixe-o lá por algumas horas. Observe então o seu indicador. A coluna de mercúrio estará no mesmo ponto que antes. Não basta isso para convencê-lo de que seu agasalho não pode de nenhum modo aquecê-lo? Então, talvez ele o esfrie.
Pegue dois pedaços de gelo; enrole um deles em seu agasalho e deixe o outro em um prato. Quando este segundo pedaço de gelo derreter desenrole o agasalho. O primeiro pedaço de gelo lá está; não se derreteu.
Como você pode ver, o agasalho não aqueceu, de nenhum modo o pedaço de gelo ao contrário, parece que até o esfriou ainda mais porque ele não se derreteu.
Contudo, uma vez que o termômetro usado não é uma fonte de calor, a coluna de mercúrio dentro dele não poderá descer ou subir simplesmente porque ele foi enrolado no agasalho. O gelo enrolado no agasalho também leva mais tempo para derreter porque o agasalho é um mau condutor de calor e impede que parte do calor ambiente o atinja.
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Puxar ou empurrar?


Uma mesa ou um móvel mais baixo do que a altura dos ombros de uma pessoa, é mais fácil puxar do que empurrar. 
Quando empurramos, comprimimos a mesa para baixo, contra o assoalho, o que aumenta o atrito e a força necessária para arrastá-la.
Em compensação, quando se puxa, aplica-se uma força para cima, que afasta os pés da mesa do chão, diminuindo o atrito. Tanto que, se você estiver numa posição em que só for possível empurrar, o melhor é virar e impelir com as costas. Assim você evita pressionar para baixo e aumentar o atrito.
Mas se você quiser deslocar algo mais alto, como um armário ou uma estante, tanto faz puxar ou empurrar: a força é aplicada na horizontal, não para baixo ou para cima, e o atrito não se altera.
Sabendo como driblar a força de atrito, puxar ou empurrar torna-se uma tarefa mais fácil, com menor esforço.
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