Curiosidade RADIAÇÃO Você sabia? COMO FUNCIONAM E SE

Projeto de Extensão Jornal Mundo Físico Departamento de Física da UDESC Joinville - SC, ano VIII, No. 37 Março/Abril/2011
Curiosidade
RADIAÇÃO
radiação Beta!
Tem outra radiação: a gama.
também por raios gama.
por Jayme Vilella
Conhecida
Não é diferente da luz que
enxergamos, só que a frequência é tão alta que a gente não
vê.
Eu sempre quis saber sobre a radioatividade desde
Pelo fato dessa frequência ser tão alta eles têm uma
energia tremenda.
A radiação gama é a mais destrutiva
quando eu era jovem. As histórias em quadrinhos estavam
e também a mais construtiva, depende da utilização.
cheias de super-heróis com poderes que eram adquiridos
radiação Gama pode atingir órgãos internos do nosso
através da radioatividade.
A
E ao mesmo tempo eu cresci
corpo e pode gerar mutações, mas também pode ser usada
com medo de uma guerra nuclear, da bomba atômica e
para tratar do câncer, matando as células malignas. Pra
seus efeitos.
Essa situação sempre me deixou curioso:
anal, a radiação é boa ou ruim?
se proteger dessa radiação, utiliza-se uma chapa de metal
Foi estudando física
bem grossa ou uma camada bem espessa de concreto.
que descobri coisas interessantes sobre radiação. A menos
Apesar de a radiação poder interferir no nosso DNA, a
nociva delas é a mais pesada.
a radiação alfa
ciência ainda não comprovou casos de superpoderes nos
acontece basicamente quando um átomo começa a elimiEu
seres humanos, indicando assim a necessidade de tomar
Pois é:
sempre quis saber sobre a radioatividade desde quando eu
muito cuidado ao lidar com substâncias radioativas.
era jovem. As histórias em quadrinhos estavam cheias de
natureza,
super-heróis com poderes que eram adquiridos através da
isótopos radioativos.
radioatividade.
de radioatividade presente na natureza, nosso organismo
E ao mesmo tempo eu cresci com medo
Na
todos os elementos da tabela periódica têm
Só que neste caso da quantidade
de uma guerra nuclear, da bomba atômica e seus efeitos.
está
Essa situação sempre me deixou curioso: anal, a radiação
Isótopo é aquele elemento que está na mesma posição
é boa ou ruim?
Foi estudando física que descobri coisas
interessantes sobre radiação.
preparado
para
lidar
com
essa
radiação
natural.
da tabela e tem o mesmo número de prótons, só que a
A menos nociva delas é a
massa é diferente. Assim, também diferem pelo número de
mais pesada. Pois é: a radiação alfa acontece basicamente
nêutrons. Lembrando que estes três tipos de radiação são
quando um átomo começa a eliminar parte do seu núcleo,
ionizantes, radiações com energia suciente para ionizar
como se alguma coisa dentro dos átomos estivesse jogando
átomos e moléculas. Espero ter despertado interesse pela
núcleos de átomos de hélio (dois prótons e dois nêutrons).
radiação em você leitor e saiba que existem outros tipos
Os núcleos de todos os átomos têm uma certa quantidade
de radiação. Deixo o prazer da descoberta destes a você !!!!
ideal de prótons e nêutrons . Quando suas proporções não
são as mais adequadas, o núcleo ca instável e começa a
jogar pra fora uma parte, buscando a estabilidade. Pronto.
Uma radiação eu já tinha descoberto! Mas essa radiação
alfa é fraquinha, assim eu poderia fazer um traje a prova
desse tipo de radiação com uma camada apenas de folhas
Você sabia?
COMO FUNCIONAM E SE FORMAM OS
TSUNAMIS?
por Rafael Marques
de jornal. Isso acontece porque a radiação alfa tem muita
massa e é muito polarizada por causa dos dois prótons. A
Em 2004, a atenção do mundo se voltou para o sudeste
nossa pele, por exemplo, impede a radiação alfa de chegar
asiático e a poucos dias para o Japão, onde muitas pes-
aos órgãos internos.
Já a radiação beta é mais levinha
porque ocorre quando um núcleo atômico ejeta elétrons
ou pósitrons. Estes não são como prótons, mas sim como
elétrons:
bem levinhos porém com carga positiva.
Vou
resumir:
um homem chamado Paul Dirac, desenvolveu
uma equação que previa a existência da antimatéria, mais
soas morreram decorrente de ondas gigantes causadas por
terremotos.
É
natural
tarmos,
o
tsunami?
ocorra,
nos
que
pergun-
causa
Para
é
que
necessário
um
ele
que
um assunto de quadrinhos, olha aí! Essa antimatéria teria
haja um evento que cause o
as mesmas características que a matéria, só que cargas
deslocamento de uma grande
elétricas invertidas.
massa de água!
Então o pósitron é o antielétron:
tem a mesma massa que o elétron, mas carga positiva.
Pronto!
Agora temos radiação beta+ e beta-.
Preciso
Além dos
maremotos, tsunamis podem
ser
gerados
por
erupções
explicar qual é a negativa e qual a positiva? Essa radiação,
vulcânicas
sendo mais leve e com menos carga que a alfa, penetra
de meteoros no oceano!
mais, é mais perigosa e também mais útil.
palavra
Em hospitais
vemos aparelhos de alta denição de imagem para ver o
interior do corpo.
São os Scanners de elétrons positivos.
A radiação que eles emitem?
Beta+.
ou
por
tsunami
impacto
vem
A
do
japonês e signica onda de
porto . É comum as pessoas confundirem tsunami com
Uma chapa na
maremoto . Maremoto refere-se ao sismo que ocorre no
de metal, ou uma caixa de madeira já nos protege da
fundo do mar. O tsunami é a onda gigante que pode se
2
formar devido ao maremoto!
A energia de um tsunami
é função de sua altura e velocidade.
Em alto mar, este
O peixe Poraquê ou enguia-elétrica como é conhecido,
tem a capacidade de armazenar cargas elétricas em seu
À medida que
corpo e descarregá-las quando necessário. Peixe típico da
a grande onda se aproxima da costa, a profundidade do
Amazônia, cou conhecido mundialmente pela sua capaci-
tipo de onda é usualmente imperceptível.
mar diminui fazendo com que sua altura aumente e sua
dade de gerar descargas elétricas que, segundo especialis-
velocidade diminua. Um tsunami costuma ter centenas de
tas, podem atingir até 600 Volts.
metros de extensão. Por esta razão, o mar costuma recuar
tece?
Mas, como isso acon-
Em seu corpo existem células musculares especiais
signicativamente antes que a grande onda atinja o litoral.
que funcionam como eletrólitos. Um conjunto dessas célu-
Por isso, se você estiver em uma praia, e de repente o mar
las é chamado de mioeletroplacas.
recuar vários metros sem uma causa aparente: CORRA!!!
milhares de mioeletroplacas em seu corpo, dependendo do
O Poraquê pode ter
Você pode estar prestes a ser atingido por uma onda
seu tamanho. Elas se organizam em série, como as pilhas
gigante! Um tsunami pode atingir até 30 metros de altura.
de uma lanterna, e são ativadas simultaneamente quando
Felizmente
o animal sente-se em perigo ou deseja capturar uma presa.
A enguia-elétrica também
tem a capacidade de identicar obstáculos no fundo
dos rios e lagoas pelas variações do campo elétrico que
ela
gera
constantemente.
Esse campo elétrico pode
ser detectado por um aparelho que possui sensores
elétricos e converte o campo
elétrico em som, facilitando
para os pesquisadores identicarem a presença desse
peixe nos rios e lagoas.
o
Brasil
tem
pouquíssimas
chances
de
ser
atingido por tsunamis. Nosso país ca no interior de uma
placa tectônica e portanto distante das regiões de grande
atividade sísmica e vulcânica.
Física e o tratamento do câncer
RADIOTERAPIA
por Flávia Passarela de Farias Guarezi
A Radioterapia é um dos tipos de tratamentos
contra o câncer. Nessa modalidade usam-se radiações ionizantes. Essas radiações têm energia suciente para liberar
elétrons da estrutura atômica, como por exemplo os raios
X, raios gama, partículas beta, partículas alfa. As células
malignas, ao contrário das células normais, não dispõem de
mecanismos para corrigirem as modicações causadas pela
radiação. Assim, as células malignas morrem. Em geral, a
quantidade de radiação liberada é limitada pelos riscos de
danos aos tecidos vizinhos. Há dois tipos de Radioterapia:
Teleterapia:
caso,
a
fonte
nesse
encontra-se
a uma distância de 60cm
a
100cm
do
aparelhos
um
paciente,
utilizados
acelerador
os
são
linear
ou
um equipamento com uma
unidade de cobalto.
Braquiterapia
curieterapia: em
ou
casos
com a necessidade de elevar
a dose, a fonte de radiação
deve car em contato direto com o tumor, podendo
ser colocada dentro de uma
cavidade do corpo, ou até
mesmo
dentro
do
tumor.
A Radioterapia e a Física
Radiológica integram médi-
A FÍSICA E OS ANIMAIS - Morcego
Algumas espécies de morcegos possuem a visão pouco
desenvolvida como consequência de ser um animal com
hábitos noturnos.
No entanto,
esses morcegos desen-
volveram um interessante sentido chamado de ecolocalização, que é utilizado para caça, defesa e comunicação.
O morcego emite ondas,
chamadas
ultrassônicas,
com frequência acima de
20 KHz, que são inaudíveis
para humanos.
As ondas
são emitidas pelas narinas
ou pela boca, dependendo
da espécie.
Essas ondas
sonoras
após
atingirem
obstáculos
no
ambiente,
voltam
para
o
morcego
na forma de ecos e com
frequências variadas.
O
morcego baseia-se na altura (grave e agudo) do eco para
saber o tamanho do inseto e a distância que ele se encontra.
Se o inseto se afasta dele, o eco terá uma frequência menor
do que o som original, no entanto, se o inseto se aproxima
dele, o eco terá uma frequência maior que o original.
Essa diferença é causada pelo efeito Doppler, que é uma
característica observada em ondas sonoras emitidas ou
reetidas por fontes em movimento relativo ao observador.
cos, técnicos, dosimetristas
e físicos. O físico controla o
uso das fontes de radiação,
desenvolve problemas de controle de qualidade, atualiza
planos de tratamento,
propiciando ao paciente melhor
qualidade de vida.
Curiosidade
por Ana Paula Grimes de Souza e
Bruno Estevam Ramos
A FÍSICA E OS ANIMAIS - Pombo Correio
Muitas pesquisas foram desenvolvidas para descobrir
como esses animais conseguem retornar aos seus donos
mesmo estando a muitos quilômetros de distância. No entanto, foram pesquisadores da Universidade da Carolina
do Norte, nos Estados Unidos, que após alguns experimentos, acreditam ter chegado a essa resposta.
Os cientis-
tas propuseram que os pombos-correio se orientam pelo
campo magnético da Terra, pois foram detectadas nes-
A FÍSICA E OS ANIMAIS - Poraquê
(enguia-elétrica)
sas aves, minúsculas partículas de ferro no bico superior
que funcionam como a agulha de uma bússola, apontando
sempre para a direção norte.
Para provar tal teoria, os
pesquisadores colocaram pombos-correio em um túnel de
3
madeira que possuía uma bobina elétrica na parede externa. Ao passar corrente elétrica por uma bobina é gerado
um campo magnético.
Assim,
Tesla nasceu em 1856, na atual Croácia, então império Austro-Húngaro.
Tesla começou seus estudos em
os pesquisadores
física e matemática na Escola Politécnica de Gratz onde
variaram esse campo mag-
permaneceu por quatro anos, e então foi estudar losoa
nético e perceberam, como
na universidade de Praga. Em 1881, trabalhou como en-
consequência, uma variação
genheiro eletricista em Budapeste, Hungria, e mais tarde
no sentido dos voos dos pás-
residiu na França e na Alemanha. Em 1884 mudou-se para
saros.
os Estados Unidos. Ao chegar aos Estados Unidos, foi tra-
Para ter certeza da
inuência do campo mag-
balhar no laboratório de Tomas Alva Edson, muito con-
nético na orientação desses
hecido por ter inventado a lâmpada.
pássaros,
tornaram-se desafetos por conta de questões econômicas e
os
pesquisadores
de reconhecimento de patentes.
colocaram um imã em seus
Na
bicos, e perceberam que a
orientação
dos
pombos
Em pouco tempo,
XIX
-
virada
para
século
século
grandes
XX,
cava prejudicada. O mesmo
um
acontecia quando o bico das aves era anestesiado. E, por
mas tecnológicos era como
m, os pesquisadores cortaram o nervo olfativo desses
transportar energia e sinais
animais, mostrando que eles não dependiam de odores
elétricos
para retornarem ao seu local de origem,
outro
como alguns
dos
do
o
de
do
proble-
um
ponto
planeta.
a
Tesla
destacou-se por desenvolver
cientistas acreditavam.
um sistema de transmissão
Experiência
ABAJUR DE CONVECÇÃO
fundamentado na idéia de
corrente alternada.
por Flávia Passarela de Farias Guarezi
Edison,
por
apostava
Tomas
outro
em
lado,
mecanismos
Vela e
calcados em correntes con-
fósforo. Estilete, tesoura e alicate. Tampa de ampola de
tínuas, muito menos ecientes. As patentes de Tesla e o seu
Material:
Cartolina.
medicamento injetável.
Cola.
Madeira.
Arame.
Cortiça.
Régua.
Caneta.
trabalho teórico formam as bases dos modernos sistemas
Alnete. Barbante. Folha de cartão. Objetivo: observar a
de potência eléctrica em corrente alternada,
transferência de calor pela convecção e a transformação de
os sistemas de distribuição de energia multifásicos e o
incluindo
calor em energia mecânica. Procedimento: Primeiramente,
motor AC, com os quais ajudou na introdução da Segunda
recorte um disco de cartolina de 9cm de diâmetro para
Revolução Industrial.
fazer a tampa da cúpula do abajur. Depois, faça um anel
Tesla ao nal do século dezenove foi um sistema original de
O mais importante trabalho de
de cartolina, com o mesmo diâmetro externo do disco de
transmissão de energia através de antena. Em 1900, Tesla
cartolina e cerca de 1cm de largura.
obteve suas duas patentes fundamentais sobre transmissão
No disco desenhe 4
quadrados com 1,5cm de lado, procure deixar a mesma
de energia sem o, que envolviam o uso de quatro circuitos
distância entre eles e 1cm da borda.
sintonizados.
Com o estilete faça cortes
em três dos lados de cada
Em outras palavras, Tesla inventou a rede
Tesla preconizou em 1900, que a comunicação
sem o para qualquer ponto do planeta era possível.
for-
Outra das invenções de Tesla, familiar as pessoas que
mando aletas. Em seguida,
tem automóvel, patenteada em 1898 é a "ignição elétrica
um
dos
quadrados,
faça um pequeno furo cir-
para motores a gasolina".
cular
ou seja, a bobina de ignição, permanece praticamente
um
no
centro
pouco
do
disco,
menor
que
o
Seu principal componente,
inalterada desde o seu aparecimento. A falta de habilidade
diâmetro da tampa de uma
para gerenciar seus recursos econômicos,
ampola
sem fundos sucientes para prosseguir realizando as suas
de
injetável.
do
comprimento.
wireless.
medicamento
Para
cilindro
a
lateral
utilize
uma
invenções.
deixou Tesla
Levado a um exílio fechado em um hotel
de Nova Iorque entre as duas guerras, 20 anos de uma
folha de papel A4 dividida
produtiva contribuição foram tiradas de nós.
ao
obscuridade em 7 de Janeiro de 1943.
meio
ao
longo
de
seu
Faça pequenos recortes triangulares na
Caiu no vestibular
parte de cima e na parte debaixo para colagem do disco e
por Edio Cunha da Costa e
Flavia Passarela de Farias Guarezi
do anel (eles aumentarão a superfície de contato para uma
melhor colagem). Com o alicate dobre e curve um pedaço
de arame com 15cm, formando uma base que sustente o
(UDESC/2011-01)
conjunto e uma haste que servirá para apoiar o cilindro. A
extremidade superior da haste deverá car bem no centro,
já que nela se apoiará o cilindro.
Passe o alnete pelo
Morreu na
partícula com
maneça
em
2, 0 g
repouso,
A
carga
de massa,
quando
elétrica
de
uma
para que ela per-
colocada
em
um
campo
centro da cortiça e encaixe a cortiça no arame da haste.
elétrico vertical, com sentido para baixo e intensidade
Monte o abajur encaixando a cúpula no conjunto tampa
igual a
500 N/C,
de ampola e alnete. Ascenda a vela.
Biograa
NIKOLA TESLA
por Rafael Marques
a.(
)+40 nC
b.(
)+40µC
c.(
)+40mC
d.(X)−40µC
é:
4
e.(
)−40mC
Solução:
se a carga está em repouso,
é porque a
resultante das forças sobre ela é zero. Então a força peso
Desaos
(vertical para baixo) deve ser equilibrada por uma força
elétrica (vertical para cima), de mesmo módulo.
qE = mg ,
de onde tiramos
q =
mg
.
E
por Edio Cunha da Costa e
Flavia Passarela de Farias Guarezi
Assim
Como o campo
elétrico é vertical para baixo e a força elétrica de ver
ser vertical para cima, concluímos que a carga deve ser
Resposta do desao da edição anterior
negativa. Substituindo os valores problema, encontramos
2, 0 × 10−3 kg × 10, 0 m/s2
−5
, ou seja q = 4, 0 × 10
C,
500 N/C
−6
ainda, q = 40 × 10
C. Portanto, a alternativa correta
q =
ou
é a d.
Correção da questão do desao anterior: Por que é mais
fácil fechar a porta do carro com as janelas abertas do que
com as janelas fechadas?
Resposta:
Curiosidade
VOCÊ CONHECE UM LIFTER?
considere todas as janelas fechadas e ape-
nas uma das portas aberta. Ao fecharmos essa porta empurramos ar para dentro do carro, aumentando a pressão
por Edio Cunha da Costa e
Flavia Passarela de Farias
interna. Esse aumento na pressão acarreta em uma força,
de dentro para fora do carro, que diculta o fechamento da
porta.
Bom, capacitor você já deve ter ouvido falar.
Um
capacitor é denido como dois condutores carregados elet-
Estando uma das janelas aberta, permitimos que
a pressão interna se mantenha igual a externa.
Não ex-
istindo diferença de pressão, não existirá a força contrária
ricamente com cargas de mesma intensidade, porém, de
ao fechamento da porta. Por isto, os carros atuais apresen-
sinais contrários e separados de uma certa distância. Estes
tam um dispositivo que abaixa pelo menos um dos vidros
condutores são chamados de placas e podem apresentar
antes do fechamento da porta.
diferentes formas geométricas.
cilíndrico apresenta duas placas cilíndricas e concêntricas.
Também são bem conhecidos os capacitores de placas
planas e paralelas.
Estes são chamados de capacitores
simétricos. Quando os condutores apresentarem formatos
diferentes, o capacitor será chamado assimétrico.
Um
lifter nada mais é do que um capacitor assimétrico, sendo
este carregado com alta tensão, da ordem de quilo volts.
Um fato interessante é que, ao ser assim carregado, este
utua no ar. Existem diversas teorias para este efeito de
utuabilidade. Alguns tentam explicar tal fenômeno com
o vento de iônico, formado pelos íons que circulam entre
o cátodo e o ânodo, outros dizem que está relacionado
com a antigravidade e também há quem diga que pode ser
explicado pela teoria quântica gravitacional, entre outras
teorias.
Não sabemos ao certo qual a explicação para o
fenômeno, porém, sabemos que pode ser uma fonte de
inspiração para estudo e desenvolvimento de tecnologias
para novos meios de transportes aéreos.
Um pouco de humor...
por
Flávia
Guarezi
Desao desta edição:
Por exemplo, o capacitor
Passarela
de
Farias
de
110 V
na tomada de
numa tomada de
110 V ?
Podemos ligar um aparelho
220 V ?
E um aparelho de
220 V
Faz alguma diferença?
Referências:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_ionizante.
Feynman R, Leighton R, and Sands M. The Feynman Lectures on
Physics. 3 volumes 1964, 1966.
Library of Congress Catalog Card No. 63-20717 Antonio Ferrer Soria,
Física nuclear y de partículas, Universidad de Valencia.
Eisberg, Robert Resnick, Robert (1991), Física cuántica: Átomos,
moléculas, sólidos, núcleos y partículas, México D.F.: Limusa. 968-180419-8.
http://christiano.webnode.com.pt/products/abajur%20de%20convec%C3%A7%C
http://www.if.usp.br/gref/optica/optica3.pdf
[pdf] Manual para Técnicos em Radioterapia - INCA
http://www2.uel.br/laboratorios/lefa/aulas/Peixes_eletricos.pdf
http://ciencia.hsw.uol.com.br/morcegos2.htm
http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u12682.shtml
Equipe
Edio Cunha da Costa - Coordenação Geral / Edição
Flávia
Passarela
de
Farias
Guarezi
-
Edição
Sugestões:
[email protected]
[email protected]
[email protected]
Folha de São Paulo - 31/10/1993
OBS: A autoria e a veracidade das informações contidas nas
diferentes reportagens são de responsabilidade de seus autores,
identicados em cada uma delas.