Colisões
O perigo que ronda as cidades!
• 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.
Assista a um vídeo que mostra
a colisão de uma ave com a
turbina de um avião.
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.
Analisando a colisão entre um
avião e um pássaro.
• 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
pássaro em relação ao avião?
do
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 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
A experiência de Walther Bothe1930
• 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).
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
Descoberta do nêutron
Experiência de James Chadwick
• 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.