O maior experimento da História

• Cientistas anunciaram ter conseguido pela primeira vez, a colisão de feixes de prótons no acelerador gigante de partículas LHC. “Muitas pessoas esperaram muito tempo por este momento, mas sua paciência e dedicação está começando a render dividendos", comemorou Rolf Heuer, diretor-geral da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (Cern, na sigla em francês, a instituição responsável pelo LHC).

• O maior experimento científico do mundo consiste em colidir partículas no nível mais alto de energia já tentado, recriando as condições presentes no momento do Big Bang, que teria marcado o nascimento do universo, 13,7 bilhões de anos atrás.

• O Grande Colisor de Hádrons (LHC), situado em um túnel subterrâneo circular de 27 quilômetros de extensão sob a fronteiro franco-suíça, começou a circular partículas em novembro passado, depois de ser fechado em setembro de 2008 por causa de superaquecimento.

• A experiência teve sucesso depois de duas tentativas frustradas durante a madrugada. De acordo com os pesquisadores, ela abre portas para uma nova fase da física moderna, ajudando a responder muitas perguntas sobre a origem do universo e da matéria.

Química Tecnológica - Vidraria

Alguns materiais utilizados no Laboratório de Química:

• Suporte universal: utilizado para sustentar peças.
•  Tripé de ferro: para fazer aquecimento e sustentar a tela metálica com amianto.
•  Bico de Bunsen: queimador de gás utilizado como fonte de aquecimento no laboratório.
•  Argola metálica: para sustentar funil na filtragem.
•  Triângulo: suporte para cadinho de porcelana quando utilizado diretamente na chama.
•  Bequer: serve para dissolver substâncias, aquecer líquidos, ....
•  Erlenmeyer: serve para aquecer líquidos, em titulações e reações químicas.
•  Kitasato: serve para fazer filtração a vácuo e nas reações de obtenção de gases.
•  Funil de separação, funil de bromo ou funil de decantação: serve pra separar líquido não-miscíveis.
•  Funil de vidro: utilizado na filtração para a retenção de partículas sólidas de sistemas heterogêneos.
•  Funil de Buchner: utilizado em filtração a vácuo.
•  Proveta: utilizada para medir e transferir líquidos.
•  Balão de destilação sem haste lateral: serve para abrigar soluções que serão submetidas ao processo de destilação.
•  Bureta: usada no processo de titulação.
•  Condensador de bolas: serve para condensar os vapores do líquido no processo de destilação.

O que é um pistão?

*Esta postagem foi solicitada por uma leitora do Blog do Professor Carlão através do formulário de contatos. Participe também solicitando temas e postagens através dos comentários ou do formulário de contatos. Pergunta: O que é um pistão? (Samara):

• O pistão é um componente dos motores de combustão interna. Faz parte do conjunto de equipamentos rotativos, onde é interligado pela biela ao eixo de manivelas (também chamado de virabrequim). Formando assim o sistema de força do motor, através da energia gerada pela transformação de energia térmica em energia mecânica. Outra importante função dos pistões é transformar o movimento retilíneo alternativo (de vai-e-vem) em movimento rotativo (de giro). Este processo é possível pela combustão que acontece no interior dos cilindros.

• Para melhor entender este processo, os motores de combustão interna são projetos melhorados dos antigos motores a vapor. Quando nos filmes antigos vemos os trens, estes tinham suas rodas acionadas por pistões a vapor que imprimiam força para os trens se movimentarem. Para isto, era necessário a presença de uma enorme caldeira (equipamento que transforma água em vapor). Com a evolução dos motores, um cientista chamado Rudolf Diesel, conseguiu fazer com que uma quantidade de ar comprimido pelo pistão no interior de um cilindro e uma pequena quantidade de combustível pulverizado, resultasse em uma combustão capaz de transferir energia mecânica ao eixo do motor. Apesar da evolução dos motores, com seus diferentes combustíveis aplicados, o princípio original ainda é utilizado em todos eles.

• O pistão não é utilizado apenas em motores de combustão. Em outras aplicações e transformações de energia teremos a compressão de fluidos pelos pistões. As energias hidráulica e pneumática têm no seu princípio de funcionamento a utilização do pistão para acionamento de atuadores hidráulicos e pneumáticos respectivamente.

• Além dos motores de combustão interna, os compressores e as bombas alternativas também utilizam os pistões para gerar e transferir energia.

Bicicleta com tecnologia de fórmula 1

A FACTOR 001 possui diversos dispositivos eletrônicos integrados para fornecer as principais informações necessárias para o ciclista, desde frequência cardíaca e temperatura da pele a pressão atmosférica e umidade do ambiente. O sistema correlaciona os dados biométricos do passeio, os dados físicos da bicicleta e os dados meteorológicos e faz uma análise em tempo real. Antes, isso só era possível em laboratório. Todas as informações são gravadas por um computador e podem ser usadas em seguida para estudos e comparações. A bike também possui um sistema de GPS integrado, que rastreia a posição geográfica do usuário e o ajuda a chegar ao local desejado. Tudo isso é visualizado em uma tela touchscreen montada no guidão. Além disso, os freios são de cerâmica e são acionados hidraulicamente, deixando as frenagens mais precisas.

Fisicamente, a Factor 001 não difere muito das bicicletas tradicionais. E isso é espantoso, já que tanta tecnologia prevê fios, cabos de controle, baterias, tudo aparente. Mas seus componentes são bastante sofisticados e bem integrados ao corpo da bike, o que dá a ela uma aparência limpa e organizada.

Alegando que cada atleta é diferente do outro, a bf1systems – empresa que projeta e executa a parte eletrônica e de chassis da F1 – vai confeccionar a bicicleta sob medida para o comprador e com suas preferências no design, como a possibilidade de ter seu nome gravado no guidão. Além de tudo, ela é quase toda feita de fibra de carbono. O material a torna mais leve – pesa apenas sete quilos –, além de mais rígida e durável do que as bicicletas convencionais, geralmente feitas de aço ou alumínio.

Este fator, associado a todas as tecnologias da Factor 001 – e, é claro, ao peso do nome Fórmula 1 – deu ao produto um valor altíssimo de venda: US$ 34.000. A bike vai começar a ser comercializada em abril deste ano, para um número seleto de compradores.

Fonte: Revista Galileu

Nasa lança sonda para estudar o Sol

Uma sonda preparada para estudar o Sol foi lançada pela Nasa a partir do Cabo Canaveral, na Florida (EUA). O equipamento ficará em órbita durante cinco anos a uma distância de 35 mil quilômetros da Terra, de onde enviará dados para uma estação localizada no estado de Novo México, nos EUA. Por meio de fotos em alta resolução, os cientistas esperam descobrir como funcionam processos físico-químicos no interior do Sol. A sonda também vai medir a atividade do campo magnético solar.

Motor de passo

*Esta postagem foi solicitada por uma leitora do Blog do Professor Carlão através do formulário de contatos. Participe também solicitando temas e postagens através dos comentários ou formulário de contatos. Pergunta: Gostaria de saber um pouco sobre a alimentaçao do motor de passo (Michele):

*O motor de passo é um tipo de motor elétrico que pode ser controlado por sinais digitais, tornando-o preciso e de recomendável utilização em aplicações que venham a requerer um ajuste fino de posicionamento.

*O motor de passo é um transdutor que converte energia elétrica em movimento controlado através de pulsos, o que possibilita o deslocamento por passo, onde passo é o menor deslocamento angular. Com o passar dos anos houve um aumento na popularidade deste motor, principalmente pelo seu tamanho e custo reduzidos e também a total adaptação por controle digitais. Outra vantagem do motor de passo em relação aos outros motores é a estabilidade. Quando quisermos obter uma rotação específica de um certo grau, calcularemos o número de rotação por pulsos o que nos possibilita uma boa precisão no movimento. Os antigos motores passavam do ponto e, para voltar, precisavam da realimentação negativa. Por não girar por passos a inércia destes é maior e assim são mais instáveis.

*Normalmente os motores de passo são projetados com enrolamento de estator polifásico o que não foge muito dos demais motores. O número de pólos é determinado pelo passo angular desejado por pulsos de entrada. Os motores de passo têm alimentação externa. Conforme os pulsos na entrada do circuito de alimentação, este oferece correntes aos enrolamentos certos para fornecer o deslocamento desejado.

Motores de passo unipolares são caracterizados por possuírem um center-tape entre o enrolamento de suas bobinas. Normalmente utiliza--se este center-tape para alimentar o motor, que é controlado aterrando-se as extremidades dos enrolamentos.

*Os motores bipolares exigem circuitos mais complexos. A grande vantagem em se usar os bipolares é prover maior torque, além de ter uma maior proporção entre tamanho e torque. Fisicamente os motores têm enrolamentos separados, sendo necessário uma polarização reversa durante a operação para o passo acontecer.

*Um motor de corrente contínua, quando alimentado, gira no mesmo sentido e com rotação constante, ou seja, para que estes motores funcionem, é necessário apenas estabelecer sua alimentação. Com o auxilio de circuitos externos de controle, estes motores de corrente contínua poderão inverter o sentido de rotação ou variar sua velocidade.

*Para que um motor de passo funcione, é necessário que sua alimentação seja feita de forma sequencial e repetida. Não basta apenas ligar os fios do motor de passo a uma fonte de energia e sim ligá-los a um circuito que execute a sequência requerida pelo motor.

*Existem três tipos básicos de movimentos o de passo inteiro e o de meio passo e o micropasso, tanto para o motor bipolar como para o unipolar. O de micropasso tem sua tecnologia não muito divulgada, e baseia-se no controle da corrente que flui por cada bobina multiplicado pelo numero de passos por revolução.

*A energização de uma e somente uma bobina de cada vez produz um pequeno deslocamento no rotor. Este deslocamento ocorre simplesmente pelo fato de o rotor ser magneticamente ativo e a energização das bobinas criar um campo magnético intenso que atua no sentido de se alinhar com as pás do rotor. Assim, polarizando de forma adequada os bobinas, podemos movimentar o rotor somente entre as bobinas (passo inteiro), ou entre as bobinas e alinhadas com as mesmas.

*Para que se obtenha uma rotação constante é necessário que a energização das bobinas seja periódica. Esta periodicidade é proporcionada por circuitos eletrônicos que controlam a velocidade e o sentido de rotação do motor. Por se tratar de sinais digitais, fica fácil compreender a versatilidade dos motores de passo. São motores que apresentam uma gama de rotação muito ampla que pode variar de zero até 7200 rpm; apresentam boa relação peso/potência; permitem a inversão de rotação em pleno funcionamento; alguns motores possuem precisão de 97%; possuem ótima frenagem do rotor e podem mover-se passo-a-passo. Mover o motor passo-a-passo resume-se ao seguinte: se um determinado motor de passo possuir 170 passos, isto significa que cada volta do eixo do motor é dividida 170 vezes, ou seja, cada passo corresponde a 2,1 graus e o rotor tem a capacidade para mover-se apenas estes 2,1 graus.

*Didaticamente falando, o sistema de controle se baseia em um circuito oscilador onde seria gerado um sinal cuja frequência estaria diretamente relacionado com a velocidade de rotação do motor de passo. Esta frequência seria facilmente alterada (seja por atuação em componentes passivos seja por meio eletrônico) dentro de um determinado valor assim, o motor apresentaria uma rotação mínima e uma máxima. A função "Freio" se daria simplesmente pela inibição do sinal gerado pelo oscilador. O próximo passo seria providenciar um circuito amplificador de saída, pois algumas aplicações exigem uma demanda de corrente relativamente elevada. Caberia ao circuito amplificador de saída fornecer estas correntes de forma segura, econômica e rápida. O circuito amplificador de saída seria constituído de transistores e/ou dispositivos de potência que drenam corrente em torno de 500 mA ou mais. Motores de passo geralmente suportam correntes acima de 1,5 Ampère. O amplificador de saída é o dispositivo mais solicitado em um projeto de controle de motor de passo. Devido às variações de trabalho a que pode ser submetido o motor de passo, um amplificador mal projetado pode limitar muito o conjunto como um todo. Um exemplo destas limitações pode ser facilmente entendido. Um motor de passo girando a altas rotações, repentinamente é solicitado a inverter sua rotação (como ocorre em máquinas CNC e cabeçotes de impressão). No momento da inversão as correntes envolvidas são muito altas e o circuito amplificador deve suportar tais drenagens de corrente. O torque do motor de passo depende da frequência aplicada a alimentação. Quanto maior a frequência, menor o torque, porque o rotor tem menos tempo para mover-se de um ângulo para outro.

*A faixa de partida deste motor é aquela na qual a posição da carga segue os pulsos sem perder passos, a faixa de giro é aquela na qual a velocidade da carga também segue a frequência dos pulsos, mas com uma diferença: não pode partir, parar ou inverter, independente do comando.

*Fonte: www.eletronica.org com adaptações.