O falcão peregrino e a evolução da aviação

Se você já colocou a cabeça para fora da janela de um carro em alta velocidade, deve ter notado que tem dificuldade para respirar.

Os motores de alguns aviões que se movem em velocidades extremamente altas têm o mesmo problema. Para remediar isso, os engenheiros pensaram em introduzir cones na frente dos motores que, como uma mão na frente do nariz, permitem que eles "respirem", mantendo uma alta velocidade.

Essencialmente, o cone corta o fluxo de ar direto no motor, reduzindo assim a velocidade do ar para níveis subsônicos. 

O que é ainda mais notável é que esse desenho já estava presente na natureza e foi "desenhado" pelo FALCÃO PEREGRINO, ave pode atingir quase 400 quilômetros por hora em um mergulho. 

Compreendendo o problema :

A pressão do ar entrando diretamente nas narinas em velocidade muito alta danificaria os pequenos pulmões se não fosse desacelerada por uma estrutura óssea específica em forma de cone que atua como um defletor, guiando e espiralando as ondas de choque do ar.

Para saber mais ... Por que o avião voa e não cai? Entenda como funciona uma aeronave - Olhar Digital (Link)

Kleber Bastos

Prof. IFAM/CMC

Colaborador: GEDEP-fis / GIRPEN

Instagram: @fisikanarede

O Modelo Padrão das Partículas Elementares

 

Fonte: ICTP-SAIFR.org

O Modelo Padrão das Partículas Elementares é a mais completa teoria da Física na atualidade, versando de forma precisa sobre a natureza fundamental das partículas; tal teoria identifica quais são as partículas elementares, como essas partículas interagem entre si e emitem radiação, fornecendo ainda ferramentas para o cálculos de suas grandezas físicas e limites de validade.

É fundamentado pela teoria quântica de campos, ação conjunta da mecânica quântica e da teoria da relatividade geral e restrita; a teoria quântica trata das especulações probabilísticas sendo a teoria da relatividade especial responsável pelas relações  simétricas entre o espaço e o tempo.

No final do século XVI após a apresentação das tabelas periódicas dos elementos, se percebeu um grande número de "átomos elementares" como também uma certa regularidade de algumas propriedades levando os cientistas para o estudo do núcleo do átomo em busca de novos mistérios. O resultado foi uma "nova tabela periódica" constituída por 61 partículas em duas famílias: os Férmions e Bósons; segundo o YouTuber Pedro Loos: coisas são feitas de Férmions e acontecem por causa dos Bósons.

A família dos Férmios é constituída por 48 partículas em dois tipos: os Quarks (36 partículas) e os Léptons (12 partículas) em 3 gerações ou famílias; como propriedade comum, ambas partículas possuem spin  1/2 e obedecem o princípio de exclusão de Pauli, tema de próximos estudos.

Fonte: CERN.org

Os Quarks possuem sabores (tipos) sendo nominados em suas gerações por: up e down (1a geração), charm e strange (2a geração), top e bottom (3a geração), cada um com três variedades diferentes. A propriedade que permite distinguir três quarks diferentes em cada um dos seis sabores é chama de cor, sem relação com o conceito comum que temos; cada quark em sua cor e sabor possue um antiquark (antipartícula) com as mesmas propriedades quântica, exceto a carga elétrica contrária. 

Os Léptos (leves) possuem seis sabores em três gerações: elétron e neutrino do elétron (1a geração), múon e neutrino do múon (2a geração), tau e neutrino do tau (3a geração) cada um com sua antipartícula. 

A família dos Bóson é constituídos por 13 partículas, sendo conhecidas como partículas mensageiras das forças da natureza; são constituídos pelas partículas de Gauge: glúons, fóton, Zo, W+ e W- (bósons vetoriais) e o Bóson de Higgs (bóson escalar).

Os fótons são partículas mensageiras da força eletromagnética, os glúons  são partículas mensageiras da força forte em oito sabores que mantém os quarks confinados no núcleo do átomo; os bóson Zo, W+ e W- levam a mensagem da força fraca para os decaimentos, sendo o bóson de Higgs uma perturbação do campo de Higgs que permeia todo o universo, responsável pela massividade das partículas.

O Modelo Padrão é uma das teorias mais bem-sucedidas na física, e foi comprovado por experimentos em várias áreas, incluindo aceleradores de partículas. No entanto, o modelo tem limitações e não consegue explicar fenômenos como a matéria escura e a gravidade quântica, e por isso os físicos continuam buscando uma teoria mais completa e unificada que possa explicar todos os aspectos da natureza fundamental das partículas.

Para saber mais ... O Modelo Padrão explicado (link)

TIRINHA DO DIA

Próximo tema: A Lagrangeana do Modelo Padrão, espero você na segunda dia 22 de maio

Kleber Bastos

Prof. IFAM/CMC

Colaborador: GEDEP-fis / GIRPEN

Instagram: @fisikanarede

PSC 1 (UFAM) - Questões de Física entre 2001-2022

    Capítulo do livro / Assunto / Quantidade de questões 

1.   Cap. 20 – Hidrostática – 18 questões

2.   Cap. 06 – Gráficos – 11 questões

3.   Cap.09 – Lanç. Horizontal/Oblíquo – 11 questões

4.   Cap. 11 – Princípios Fundamentais da Dinâmica - 11 questões

5.   Cap. 17 – Gravitação – 11 questões

6.   Cap. 05 – Mov. Vertical – 10 questões

7.   Cap.12 – Atrito – 8 questões

8.   Cap.15 – Energia – 7 questões

9.   Cap.01 – Introdução ao estudo - 7 questões

10.  Cap.03 – Mov. Uniforme – 7 questões

11.  Cap. 14 – Trabalho – 6 questões

12.  Cap.16 – Quantidade de Movimento – 4 questões

13.  Cap.02 – Velocidade Média – 3 questões

14.  Cap.08 – Cinemática Vetorial – 3 questões

15.  Cap.10 – Movimento Circular – 3 questões

16.  Cap.18 – Estática – 1 questão

17.  Hidrodinâmica - 1 questão

18.  Centro de Massa - 1 questão

 Estatística 

Cinemática – 55 questões (44,71%) - 2,68 questão / prova)

   Dinâmica – 36 questões (29,26%) - 1,75 questão / prova) 

   Estática – 32 questões (26,03%) - 1,57 questão / prova)

 

   Capítulo do Livro / Questão da prova / Ano 

   Cap.01 – Introdução – Q41 2013/ Q41 2015/ Q41 2016/ Q41 2017/ Q41 2020/ Q41 2021/ Q41 2022/

   Cap.02 – Velocidade Média - Q41 2014/ Q42 2014/

  Cap.03 – Mov. Uniforme - Q41 2008/ Q43 2010/ Q43 2011/ Q42 2012/ Q42 2013/ Q41 2018/ Q43 2021/

  Cap. 05 – Mov. Vertical - Q42 2004/ Q43 2008/ Q41 2009/ Q42 2009/ Q42 2010/ Q42 2015/ Q42 2016/ Q42 2018/ Q42 2020/ Q42 2021/

  Cap. 06 – Gráficos – Q41 2002/ Q41 2003/ Q45 2004/ Q41 2005/ Q41 2006/ Q41 2007/ Q42 2007/ Q42 2008/ Q43 2008/ Q41 2012/ Q43 2018/

  Cap.08 – Cinemática Vetorial – Q41 2010/ Q43 2012 / Q42 2022/

 Cap.09 – Lanç. Horizontal/Obliquo - Q42 2003/ Q42 2006/ Q44 2010/ Q42 2011/ Q44 2013/ Q43 2014/ Q43 2015/ Q42 2017/ Q43 2020/ Q44 2021/ Q43 2022/

  Cap.10 – Movimento Circular – Q45 2002/ Q44 2016/ Q43 2017/

 Cap. 11 – Princípios Fundamentais – Q42 2002/ Q41 2004/ Q42 2005/ Q43 2007/ Q44 2008/ Q44 2009/ Q45 2010/ Q45 2015/ Q46 2018/ Q45 2021/ Q44 2022/

  Cap.12 – Atrito - Q43 2003/ Q43 2004/ Q43 2006/ Q44 2007/ Q44 2011/ Q46 2011/ Q43 2016/ Q44 2020/

  Cap. 14 – Trabalho – Q45 2002/ Q43 2005/ Q45 2007/ Q45 2008/ Q46 2010/ Q43 2013/

  Cap.15 – Energia – Q44 2003/ Q45 2003/ Q44 2004/ Q44 2005/ Q45 2005/ Q45 2006/ Q46 2009/

  Cap.16 – Quantidade de Movimento - Q45 2005/ Q43 2009/ Q41 2011/ Q44 2012/

  Cap. 17 – Gravitação – Q44 2002/ Q44 2006/ Q45 2012/ Q45 2013/ Q44 2014/ Q45 2014/ Q45 2016/ Q45 2017/ Q45 2018/ Q45 2020/ Q45 2022/

  Cap.18 – Estática - Q44 2017/

 Cap. 20 – Hidrostática – Q43 2002/ Q46 2003/ Q46 2004/ Q46 2005/ Q46 2006/ Q46 2007/ Q46 2008/ Q45 2009/ Q46 2012/ Q46 2013/ Q46 2014/ Q46 2015/ Q46 2016/ Q46 2017/ Q44 2018/ Q46 2020/ Q46 2021/ Q46 2022/

  Cap.21 - Hidrodinâmica - Q45 2011/

  Centro de Massa - Q44 2015/

      Links:

      Prova PSC 1 (2020)

      Prova PSC 1 (2021)

      Prova PSC 1 (2022)

          Referências:

Comvest vestibulares  

Ramalho, Nicolau e Toledo. Os Fundamentos da Física. 10a. Moderna. 2015