EINSTEIN, 100. Instituto de Educação Infantil e Juvenil Outono, Londrina, Nome: Ano: Tempo Início: Término: Total: Edição 4 MMXV Fase 3 grupo C

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Rodrigo Natal Alvarenga
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1 Instituto de Educação Infantil e Juvenil Outono, Londrina, Nome: de Ano: Tempo Início: Término: Total: Edição 4 MMXV Fase 3 grupo C EINSTEIN, 100 Uma luz sobre a luz Na antiga Grécia já eram conhecidos e estudados alguns fenômenos óticos, tais como, reflexão, refração, decomposição da luz em prismas e havia também alguns grupos que definiam a natureza da luz conforme o preceito básico que defendiam. O filósofo grego Aristóteles ( a.c.) foi a primeira pessoa, que se tem notícia, a adotar a natureza ondulatória da luz, pois para ele a luz era uma espécie de fluído imaterial que chegava aos nossos olhos, vindo dos objetos visíveis, através de ondas. Empédocles ( ) considerava que a luz era parte de um dos quatro elementos, o fogo, sem, contudo se confundir com este. Contrariamente a Pitágoras ( ), que pensava ser a visão causada exclusivamente por algo emitido pelo olho, Empédocles acreditava que os corpos luminosos emitiam algo que encontrava os raios emanados dos olhos. Alguns filósofos antigos, adeptos do atomismo, consideravam a luz um fogo visual composto de partículas, diferentes, no entanto, das que compunham o restante dos objetos por serem bem menores. Tal concepção foi adotada por Epicuro ( ), mas anteriormente havia sido modificada por Anaxágoras ( ) que substituiu as partículas, semelhantes aos objetos, por partículas com propriedades individuais, tal como a cor, por exemplo. Euclides ( ) foi partidário e grande defensor da teoria pitagórica que dizia ser a luz proveniente do olho, demonstrou, baseado na ideia de raio luminoso e da propagação retilínea, as leis da reflexão. Ptolomeu ( ou 168?) tinha as mesmas concepções sobre a luz que Euclides, pensava que a cor era uma propriedade inerente aos corpos e fez estudos sobre campo visual e refração da luz demonstrando que uma moeda oculta no fundo de um copo poderia ser vista caso este fosse preenchido com água. Em 1905, portanto há cem anos atrás, Einstein publicou cinco artigos bastante revolucionários, dentre estes, um explicando a natureza da luz com o t título Sobre um ponto de vista heurístico a respeito da produção e transformação da luz. Neste artigo ele se apossa do conceito de quanta, proposto por Planck, e diz:... na propagação de um raio de luz emitido por uma fonte puntiforme, a energia não é continuamente distribuída sobre volumes cada vez maiores de espaço, mas consiste em um número finito de quanta de energia, localizados em pontos do espaço que se movem sem se dividir e que podem ser absorvidos ou gerados somente como unidades integrais. Em decorrência deste trabalho ele ganhou o prêmio Nobel de 1921 e, a partir de 1926, esses quanta passaram a ser denominados de fótons. A cor de um corpo A cor de um corpo é composta pela reflexão determinada pelo tipo de luz que esse corpo reflete. O branco é a combinação entre a reflexão de todas as cores. A cor de um corpo é composta pela reflexão determinada pelo tipo de luz (caracterizado por uma intensidade ou por um comprimento de onda) que este corpo reflete. A luz do Sol é conhecida como luz branca e é formada pela soma de sete cores diferentes:

2 Essas cores também possuem velocidade, cuja ordem decrescente dessa velocidade vai do vermelho (maior velocidade) ao violeta (menor velocidade). As cores que enxergamos são, na verdade, a decomposição que acontece com a luz branca. Isso significa que quando incididas todas essas cores apenas uma será refletida, exemplo: Quando um corpo de cor branca recebe a luz branca significa que ele reflete todas as sete cores que formam essa luz branca. Um corpo violeta tem essa cor porque recebe luz branca e reflete apenas a violeta, absorvendo as outras. Um corpo negro absorve todas as cores e não reflete nenhuma delas. Vemos então que o branco é a combinação entre a reflexão de todas as cores, enquanto o preto é a ausência dessa reflexão, isso porque ele apenas absorve a luz. As cores são divididas em primárias e secundárias. As cores primárias são as encontradas na natureza e incapazes de se decomporem. Exemplo de cores primárias: amarelo, azul e vermelho. Já as cores secundárias se decompõem, podendo então se misturar com outras. Exemplo de cores secundárias: verde, laranja e violeta. Podemos concluir que nem todos os seres conseguem enxergar a cor de um corpo; esse é um privilégio de poucos, e nós, os humanos, o possuímos. Questão 1 I. A luz viaja mais rapidamente através de quais meios? (A) ar (B) vidro (C) água (D) vácuo II. Explique sua resposta.

3 Questão 2 I. Durante o final da Copa do Mundo, um cinegrafista, desejando alguns efeitos especiais gravou cena em um estúdio completamente escuro, onde existia uma bandeira da Azzurra (azul e branca) que foi iluminada por um feixe de luz amarela monocromática. Quando a cena foi exibida ao público, a bandeira apareceu: a) verde e branca b) verde e amarela c) preta e branca d) preta e amarela e) azul e branca Questão 3 Einstein e a prova definitiva da existência dos átomos Ainda na faculdade, Albert Einstein ( ) sonhava em encontrar uma prova concreta de que os átomos existiam. Ele sabia que os átomos estavam em constante movimento e, assim como hoje, era impossível observá-los diretamente. Muitos já tinham tentando explicar o movimento incessante de partículas em um meio líquido, conhecido como movimento browniano em homenagem ao botânico escocês Robert Brown, mas foi Einstein que teve êxito. Brown observou o movimento de grãos de pólen em um meio líquido. Isso foi em Oitenta anos depois, em 1905, Albert Einstein descobriu que se tratava da consequência dos choques das moléculas do fluído com as partículas do pólen. Era a evidência experimental da existência dos átomos. I. Se você retirasse todos os átomos de uma cadeira, o que sobraria? (A) A cadeira continuaria lá, mas perderia peso. (B) A cadeira estaria exatamente como era antes. (C) Não sobraria nada da cadeira. (D) Sobraria somente uma poça d água no chão.

4 Questão 4 Para além do visível - Einstein e a gravidade Por que motivo os objetos caem? Os estudos de Galileu Galilei e, mais tarde, de Isaac Newton, sobre o movimento e a gravidade colocaram um problema difícil à física do século XVII. Einstein observou que uma pessoa dentro de um elevador fechado no espaço não poderia distinguir se a sua sensação de peso se devia à aceleração do elevador ou à gravidade. Isto levou Einstein a desenvolver a teoria geral da relatividade, segundo a qual a massa inercial e gravitacional são a mesma coisa. O conceito de Einstein veio mais tarde a ser verificado através de experiências. No dia-a-dia, é difícil compreender a diferença entre a massa gravitacional e inercial. Os astronautas analisaram esta diferença atirando objetos na Lua. A massa inercial é a mesma que na Terra, por isso os objetos saem disparados quando são atirados, tal como na Terra. No entanto, devido à reduzida gravidade da Lua, os objetos tornam-se menos pesados e, por isso, são projetados para mais longe na Lua do que na Terra. Observe o diagrama. O diagrama acima mostra uma pessoa segurando uma bola, em pé, em 3 diferentes lugares da Terra. Se a pessoa soltar a bola, a gravidade a fará cair. I. Qual dos seguintes diagramas melhor mostra a direção que a bola cairá nas 3 diferentes posições? II. Explique sua escolha.

O ECLIPSE DE 1919 A FAMA DE EINSTEIN (Como, quando e onde começou) Uma das observações científicas mais importantes de toda a história da Astronomia foi realizada no Brasil, em Sobral (CE), por

5 O ECLIPSE DE 1919 A FAMA DE EINSTEIN (Como, quando e onde começou) Uma das observações científicas mais importantes de toda a história da Astronomia foi realizada no Brasil, em Sobral (CE), por astrônomos da Royal Astronomical Society de Londres, durante o eclipse total do Sol de Duas expedições foram organizadas pela Royal Astronomical Society para a observação desse fenômeno. Uma delas, chefiada pelo astrônomo Andrew Crommelin veio para Sobral (CE), cidade com habitantes na época. Uma outra, chefiada pelo próprio Eddington, se dirigiu para a Ilha do Príncipe, localizada na costa atlântica da África, nas proximidades da Guiné Equatorial. Esses eram os sítios apontados pelos cálculos astronômicos como aqueles que apresentariam as melhores condições para a observação do fenômeno. Na Ilha do Príncipe o mau tempo prejudicou o trabalho. Na hora do eclipse o céu estava bastante nublado, fazendo com que apenas duas das várias fotografias efetuadas apresentassem imagens de estrelas. Em Sobral as condições meteorológicas foram muito melhores. Aqui foram obtidas sete boas imagens do fenômeno. No início de novembro a Royal Astronomical Society anunciou que os resultados obtidos confirmavam a teoria de Einstein. Fotografia do eclipse de 1919, obtida em Sobral Questão 5 I. Qual diagrama mostra a posição do Sol (S), da Lua (L) e da Terra (T) durante um eclipse da Lua?

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