Colisões

• No dia 15 de janeiro de 2009, um Airbus decola do aeroporto de Nova York em direção à cidade de Charlotte (Carolina do Norte), quando uma de suas turbinas começa a pegar fogo. O laudo técnico apresentado posteriormente, indicou que uma ou mais aves foram “sugadas”, obrigando o piloto a um pouso sobre as águas do Rio Hudson.

O perigo que ronda as cidades!

Assista a um vídeo que mostra a colisão de uma ave com a

turbina de um avião.

Bird got into the plane_s engine.avi

A imagem da salvação !O avião Airbus da US Airways caiu no rio Hudson, em Nova York, nos Estados Unidos, cinco minutos depois de decolar. A companhia aérea confirmou que 155 pessoas estavam a bordo, sendo 150 passageiros e cinco tripulantes. Não houve mortos.

• Suponha que uma ave de 2 kg colida com o parabrisa de um avião. A velocidade do avião no momento da colisão, em relação ao solo, era de 470 km/h. A velocidade do pássaro, em relação ao solo, no sentido contrário ao do avião era de 10km/h.

Analisando a colisão entre um avião e um pássaro.

a) QUAL a velocidade do pássaro em relação ao avião ?

b) QUAL a quantidade de movimento do pássaro em relação ao avião?

Analisando a colisão entre um avião e um pássaro.

c) QUAL o impulso aplicado pelo pássaro na vidraça do avião durante a colisão?

d) Suponha que a colisão tenha durado dois centésimos de segundo. QUAL a força aplicada pelo pássaro na vidraça?

Analisando a colisão entre um avião e um pássaro.

e) A força aplicada pelo pássaro na colisão corresponde ao PESO DE UM CORPO COM QUAL VALOR DE MASSA? (Considere g=10m/s2)

Analisando a colisão entre um avião e um pássaro.

• A colisão do pássaro com a turbina do avião poderia gerar os danos mostrados pelo vídeo?

Analisando a colisão entre um avião e um pássaro.

• IDENTIFIQUE duas providências que deveriam ser tomadas pelos administradores dos aeroportos

para evitar a incidência dos acidentes envolvendo aves de

rapina.

Analisando a colisão entre um avião e um pássaro.

Analisando uma colisão microscópica.

• As descobertas do elétron e do próton foram possíveis graças à ação de forças magnéticas e elétricas sobre as partículas citadas, produzindo deflexões (desvios) nas partículas que se encontravam aceleradas.

A descoberta do elétron

A descoberta do nêutron

• O nêutron foi descoberto definitivamente apenas em 1932, graças ao uso do princípio da conservação da quantidade de movimento de um sistema pelo físico James Chadwick.

A experiência de Walther Bothe-1930

• Num acelerador de partículas subatômicas, a partícula alfa, que é o núcleo do átomo de hélio, com dois prótons e dois nêutrons, é lançada contra o núcleo do átomo de berílio, com quatro prótons e cinco nêutrons.

A experiência de Walther Bothe-1930

• Na colisão, o átomo de berílio adiciona a partícula alfa e transmuta-se no elemento químico carbono, com seis prótons e sete nêutrons, e número de massa treze (13). Por ser instável, elimina uma radiação de altíssima energia. O físico alemão imaginou que a radiação emitida eram raios gama, pois eles não são desviados por campos elétricos e magnéticos. O átomo de carbono instável transmuta-se no carbono estável de número de massa doze (12).

A experiência de Walther Bothe-1930

Descoberta do nêutron Experiência de James Chadwick

• A descoberta do nêutron foi possível graças ao grande sucesso da aplicação do Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento. Segundo este, a conservação da quantidade de movimento total de um sistema ocorre se a resultante das forças externas que atuam sobre o sistema for nula.

Descoberta do nêutron Experiência de James Chadwick

QSISTEMA (IMEDIATAMENTE ANTES DO EVENTO) = QSISTEMA (IMEDIATAMENTE APÓS O EVENTO)

Qalfa + QBerílio = QCarbono + Qneutron

• A confirmação da existência do nêutron reforçou a importância desse princípio que ficou conhecido como uma das leis fundamentais da natureza.

Descoberta do nêutron Experiência de James Chadwick

• Utilizando uma fonte de partículas alfa (emissor alfa puro), J.Chadwick bombardeou um disco de berílio que utilizou como alvo, analisando as radiações que provinham do berílio. Para detectar estas “radiações”, o pesquisador usou uma câmara de ionização que foi adaptada a um sistema capaz de registrar as partículas que produziam numa placa fotográfica.

Descoberta do nêutron Experiência de James Chadwick

Disco de berílio Parafina

• Mediante suas experiências, Chadwick determinou o poder de penetração das “radiações”, assim como o poder de ionização das mesmas. Demonstrou também que quando estas radiações incidiam sobre a parafina, eram capazes de desprender prótons.Estes foram explicados pelo grande investigador, considerando as referidas radiações constituídas por “partículas neutras”, sem carga, e com massa igual (aproximadamente) à do próton. Estas partículas foram chamadas nêutrons.

Descoberta do nêutron Experiência de James Chadwick