Medindo a velocidade da luz com uma barra de chocolate

Medir a velocidade da luz, ainda nos dias de hoje não é tarefa fácil. Galileu tentou uma medida com dois indivíduos postados em duas torres da cidade com lâmpadas de óleo. Considerando que a luz percorre 1km em 3.33 microsegundos, a experiência de Galileu falhou.

Formas precisas de medir a velocidade da luz são complexas e sofisticadas. No entanto há uma forma simples, não é nenhuma novidade, mas considerando este período de férias de fim de ano você pode querer ter uma mágica física na manga para mostrar para seus filhos e sobrinhos.

O princípio é simples. Você sabe que v = λf onde λ é o comprimento de onda e f é a frequência da onda eletromagnética. Logo se soubermos a frequência da onda e conseguirmos medir o comprimento da onda podemos calcular a velocidade da luz ao se propagar naquele meio.

Para medir o comprimento de onda vamos precisar de:

  • 1 forno de microondas (frequência 2.45Ghz)
  • 1 barra de chocolate de mais de 15cm de comprimento (você pode comer ela depois)
  • 1 régua escolar normal

Um microondas é basicamente uma caixa com uma onda eletromagnética que é estacionária e que tem uma frequência de 2.45Ghz. Você deve ter reparado que as coisas que colocamos no microondas giram (tem um prato giratório), isto serve para uniformizar o aquecimento. Em nosso experimento não queremos isto; tire o prato giratório.

Considerando a forma de onda abaixo você pode notar que o campo elétrico tem picos positivos e negativos.

Como a potência é proporcional ao quadrado do campo elétrico os picos de potência são espaçados por metade de um comprimento de onda conforme o gráfico abaixo.

Desta forma deixando o chocolate por uns 40 segundos no microondas (sem girar) você vai ter pelo menos dois pontos derretidos. Meça com a régua a distância entre eles em milímetros e use a seguinte fórmula para calcular a velocidade da luz:

v = 2* (d / 1000) * 2450000000

 

Este post é uma homenagem a Ana Paula em suas batalhas com ciências na 6a série.

 

Tudo o que sobe desce …

Leia a matéria do G1, volto em seguida para comentar:

Uma bola metálica com pouco mais de 1 metro de diâmetro e 6 quilos caiu em uma região desabitada na Namíbia, país no sul da África. A imagem do artefato foi divulgada pelo National Forensic Institute nesta quarta-feira (21).

A bola foi achada a 750 quilômetros da capital Windhoek. Segundo o diretor de polícia forense local Paul Ludik, a esfera é feita de uma liga metática “conhecida pelo homem”. Ele afirma que habitantes do vilarejo local escutaram várias pequenas explosões há cinco dias e encontraram o artefato agora.

Feita com dois hemisférios soldados, a esfera foi achada em uma cratera com 3,8 metros de diâmetro e 33 centímetros de profundidade.

Autoridades locais entraram em contato com as agências espaciais norte-americana (Nasa) e europeia (ESA) para tentar desvendar a origem do objeto. A Nasa já havia alertado no passado para o volume de entulho orbitando a Terra recentemente, todos a mais de 28 mil quilômetros por hora. Só até julho de 2011, eram 16.094 objetos catalogados girando ao redor do planeta.

Eis a foto da bolinha

Agora a pergunta para você que acabou de entrar de férias da faculdade e está tinindo em física: com os dados acima, qual a densidade da bola?

Não deve ser nada agradável tomar uma dessa na cuca.

 

P.S.: Para quem não sabe calcular densidade o valor está abaixo em QR-Code

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