Galileu Galilei (em italiano: Galileo Galilei; Pisa, 15 de fevereiro de 1564 — Florença, 8 de janeiro de 1642[2]) foi um físico, matemático, astrônomo e filósofo italiano.
Galileu Galilei foi personalidade fundamental na revolução científica. Foi o mais velho dos sete filhos do alaudista Vincenzo Galilei e de Giulia Ammannati.[3] Viveu boa parte de sua vida em Pisa e em Florença, na época integrantes do Grão-Ducado da Toscana.
Galileu Galilei desenvolveu os primeiros estudos sistemáticos do movimento uniformemente acelerado e do movimento do pêndulo. Descobriu a lei dos corpos e enunciou o princípio da inércia e o conceito de referencial inercial, ideias precursoras da mecânica newtoniana. Galileu melhorou siignificativamente o telescópio refrator e com ele descobriu as manchas solares, as montanhas da Lua, as fases de Vénus, quatro dos satélites de Júpiter,[4] os anéis de Saturno, as estrelas da Via Láctea. Estas descobertas contribuíram decisivamente na defesa do heliocentrismo. Contudo a principal contribuição de Galileu foi para o método científico, pois a ciência assentava numa metodologia aristotélica.
O físico desenvolveu ainda vários instrumentos como a balança hidrostática, um tipo de compasso geométrico que permitia medir ângulos e áreas, o termómetro de Galileu e o precursor do relógio de pêndulo. O método empírico, defendido por Galileu, constitui um corte com o método aristotélico mais abstrato utilizado nessa época, devido a isto Galileu é considerado como o "pai da ciência moderna".
Movimento uniformemente variado
Movimento uniformemente variado é o movimento no qual a velocidade escalar varia uniformemente no decorrer do tempo. O movimento caracteriza-se por haver uma aceleração escalar constante e diferente de zero.
Pendulo Simples
Em mecânica, um pêndulo simples é um dispositivo que consiste numa massa puntiforme presa a um fio inextensível que oscila em torno de um ponto fixo.[1] O braço executa movimentos alternados em torno da posição central, chamada posição de equilíbrio. O pêndulo é muito utilizado em estudos da força peso e do movimento oscilatório.
A descoberta da periodicidade do movimento pendular foi feita por Galileu Galilei. O movimento de um pêndulo simples envolve basicamente uma grandeza chamada período (simbolizada por T): é o intervalo de tempo que o objeto leva para percorrer toda a trajetória (ou seja, retornar a sua posição original de lançamento, uma vez que o movimento pendular é periódico). Derivada dessa grandeza, existe a frequência(f), numericamente igual ao inverso do período (f = 1 / T), e que portanto se caracteriza pelo número de vezes (ciclos) que o objeto percorre a trajetória pendular num intervalo de tempo específico. A unidade da frequência no SI é o hertz, equivalente a um ciclo por segundo(1/s).
Lei dos Corpos
A lei dos corpos em queda diz que todos os corpos caem com aceleração constante, uma vez que o efeito da aceleração gravitacional, ou seja, da gravidade em todos os corpos, à mesma altura, é igual. Esta lei só é observada no vácuo, pois como a densidade dos corpos é diferente, no ar o corpo que oferece menos resistência atinge o solo primeiro. Um exemplo frequentemente usado nos livros para exemplificar esta lei consiste em colocar num tubo em vácuo uma pedra e uma pena e observar que ambos caem à mesma velocidade. Esta lei foi descoberta por Galileu Galilei, foi revistada por Isaac Newton e com Albert Einstein foi criada a Teoria Mecânica do Cosmo.
Galileu observou que uma esfera rolando por um plano inclinado percorria uma distância 4 vezes maior em 2 segundos do que em 1 segundo. Ele assim provou que a distância percorrida a partir do repouso variava com o quadrado do tempo.
Hoje em dia, muita gente conhece as leis da queda dos corpos e as acha naturais. Há três séculos e meio, os cientistas ficaram chocados quando Galileu declarou que o peso não deveria ter qualquer influência na velocidade de queda.[1]
Dois mil anos antes, o filósofo grego Aristóteles tinha afirmado que uma pedra de 2 quilos cairia duas vezes mais depressa que uma pedra de um quilo. Os outros professores da Universidade de Pisa, onde Galileu lecionava, mantinham que como Aristóteles era sábio e bom, ninguém devia duvidar dos seus ensinamentos.
Galileu insistiu calorosamente em que os homens deveriam acreditar no que viam. Segundo reza a lenda, porém em versão não confirmada, Galileu[1] teria convencido os professores a acompanhar suas experiências, levando-os à torre inclinada de Pisa, local em que deixou cair uma grande pedra junto com outra pequena do balcão mais alto da torre.
Elas chegaram juntas ao solo "o seu impacto soou como o toque de finados da autoridade pela fama, em Física". Desde então nós aprendemos a nos apoiar cada vez mais na experiência e a fazer experiências para descobrir a verdade. A experiência de Galileu marca o nascimento da Física moderna.
Resumo[editar | editar código-fonte]
Velocidade média é a distância percorrida dividida pelo tempo, ou seja, é a variação do espaço total percorrido pela variação do tempo.
Aceleração é o acréscimo de velocidade dividido pelo tempo; é expressa em metros por segundo ao quadrado.
Quando um corpo se acelera a partir do repouso, a distância percorrida varia com o quadrado do tempo.
Para encontrar a distância percorrida por um corpo que se acelera a partir do repouso, determine a velocidade média e multiplique pelo tempo.
No vácuo quase todos os corpos caem com igual aceleração g (9,8 metros por segundo ao quadrado). Um corpo partindo do repouso cai 4,9 metros no primeiro segundo.
Telescopio refrator
O telescópio refrator, também chamado de luneta astronômica é um instrumento utilizado para observar objetos muito distantes. Em 1610, ele foi aprimorado pelas mãos do físico e astrônomo Galileu Galilei. Possui duas lentes do tipo convergente.
O funcionamento do aparelho pode ser explicado ao se analisar o comportamento da luz ao passar por essas lentes. A primeira lente que a luz encontra é a Objetiva, que ao receber os raios luminosos forma uma imagem real e invertida em um de seus focos. A segunda lente é a ocular que utiliza como seu objeto a imagem da lente objetiva. A ocular tem como finalidade aumentar a imagem formada pela primeira lente, de maneira que o observador possa visualizá-lá. A imagem formada pela lente ocular é vista pelo operador do telescópio será do tipo virtual e invertida.
As lentes usadas nos prrimeiros telescópios utilizavam lentes que causavam nas imagens formadas uma dispersão das cores. Esse fenômeno é chamado de aberração cromática. Em 1759, John Dollond, físico nascido na Inglaterra, solucionou essa imperfeição com a invenção da lente objetiva acromática. Ela é formada por duas lentes, uma bi-convexa e outra plano-côncava. A aberração cromática é corrigida, uma vez que o efeito provocado por uma das lentes é corrigido pela outra.
Telescópio apocromático
No momento atual, existem lentes objetivas muito mais sofisticadas, por exemplo: as apocromáticas e semi-apocromáticas. Essas são constituídas por, pelo menos, três lentes conjugadas, o que aperfeiçoa ainda mais o funcionamento do aparelho. A mais empregada em binóculos e telescópios é a lente objetiva acromática do tipo Clairaut
Satélite natural
Um satélite natural é um corpo celeste que orbita um planeta ou outro corpo maior. Dessa forma, o termo satélite natural poderia se referir a planetas anões orbitando a uma estrela, ou até uma galáxia anã orbitando uma galáxia maior. Porém, ele é normalmente um sinônimo de lua, usado para identificar satélites não artificiais de planetas, planetas anões ou corpos menores. Por exemplo, a Lua é o satélite natural da Terra.
Em setembro de 2011, havia 375 objetos no Sistema Solar classificados como luas. Dentre esses, 169 orbitam planetas e 206 orbitam planetas anões e corpos menores.[1][2]
Porém, algumas luas são maiores que alguns planetas principais, como Ganímedes e Titã, satélites de Júpiter e Saturno, respectivamente, que são maiores que Mercúrio. Assim sendo estes satélites, se não orbitassem planetas, seriam eles mesmos planetas. Apesar disso, existem outros satélites que são muito menores e têm menos de 5 km de diâmetro, como várias luas do planeta Júpiter.
Caronte, a lua de Plutão tem mais ou menos metade do diâmetro deste último, e visto que o primeiro não gira exatamente em torno do segundo (visto que o baricentro do sistema plutoniano localiza-se acima da superície plutoniana), o que leva certos astrônomos a pensarem no conjunto como um planeta duplo. De facto, o próprio sistema Terra-Lua (embora o baricentro do sistema esteja dentro da Terra, e a Lua tenha menos de um quarto o diâmetro terrestre) é, também considerado por alguns astrônomos como um planeta duplo.[
Venus
Vénus é o segundo planeta do Sistema Solar em ordem de distância a partir do Sol, orbitando-o a cada 224,7 dias. Recebeu seu nome em homenagem à deusa romana do amor e da beleza Vénus, equivalente a Afrodite. Depois da Lua, é o objeto mais brilhante do céu noturno, atingindo uma magnitude aparente de -4,6, o suficiente para produzir sombras. Como Vénus se encontra mais próximo do Sol do que a Terra, ele pode ser visto aproximadamente na mesma direção do Sol (sua maior elongação é de 47,8°). Vénus atinge seu brilho máximo algumas horas antes da alvorada ou depois do ocaso, sendo por isso conhecido como a estrela da manhã (Estrela d'Alva) ou estrela da tarde (Vésper); também é chamado Estrela do Pastor.
Vénus é considerado um planeta do tipo terrestre ou telúrico, chamado com frequência de planeta irmão da Terra,[2] já que ambos são similares quanto ao tamanho, massa e composição. Vénus é coberto por uma camada opaca de nuvens de ácido sulfúricoaltamente reflexivas, impedindo que a sua superfície seja vista do espaço na luz visível. Ele possui a mais densa atmosfera entre todos os planetas terrestres do Sistema Solar, constituída principalmente de dióxido de carbono. Vénus não possui um ciclo do carbono para fixar o carbono em rochas ou outros componentes da superfície, nem parece ter qualquer vida orgânica para absorvê-lo como biomassa. Acredita-se que no passado Vénus possuía oceanos como os da Terra,[3] que se evaporaram quando a temperatura se elevou, restando uma paisagem desértica, seca e poeirenta, com muitas pedras em forma de placas. A água provavelmente se dissociou e, devido à inexistência de um campo magnético, o hidrogênio foi arrastado para o espaço interplanetário pelo vento solar.[4] A pressão atmosférica na superfície do planeta é 92 vezes a da Terra.
A superfície venusiana foi objeto de especulação até que alguns dos seus segredos foram revelados pela ciência planetária no século XX. Ele foi finalmente mapeado em detalhes pelo Programa Magellan de 1990 a 1994. O solo apresenta evidências de extenso vulcanismo e o enxofre na atmosfera pode indicar que houve algumas erupções recentes.[5][6] Entretanto, a falta de evidência de fluxo de lava acompanhando algumas das caldeiras visíveis permanece um enigma. O planeta possui poucas crateras de impacto, demonstrando que a superfície é relativamente jovem, com idade de aproximadamente 300-600 milhões de anos.[7][8] Não há evidência de placas tectônicas, possivelmente porque a crosta é muito forte para ser reduzida, sem água para torná-la menos viscosa. Em vez disso, Vénus pode perder seu calor interno em eventos periódicos de reposição da superfície.
Balança hidrostática
Uma balança hidrostática é um mecanismo experimental destinado ao estudo da força de impulsão exercida por líquidos sobre os corpos neles imersos. Foi inventada por Galileu Galilei.
Seu funcionamento se baseia no princípio de Arquimedes (um corpo perde aparentemente um peso igual à quantidade de líquido ou gás deslocado) e está especialmente concebida para a determinação de densidades de sólidos e líquidos. Este tipo de balança é constituída por: prumo, termómetro, copo, alça, parafuso de compensação, escala graduada, cursor superior deslizante, encaixe, cursor inferior deslizante, pontas, parafuso para acerto e suporte. Estas balanças necessitam de ser calibradas antes de se efectuar a medição de densidades.
O procedimento a ser seguido :
A densidade relativa será calculada dividindo-se o peso do mineral a seco pela diferença do peso a seco e do peso imerso em água, pois esta diferença nos dá, pelo Princípio de Arquimedes, o empuxo a que está sendo submetido o mineral, que é igual ao peso do volume de água deslocado pelo mineral, sendo que este volume é o volume do mineral.
A densidade relativa {displaystyle D}é dada por:
D= ( W / W-H ) × ρ do fluido
onde {displaystyle W}é o peso a seco e {displaystyle H}o peso imerso na água.
Compasso geométrico
O compasso é um instrumento de desenho que faz arcos de circunferência. Também serve para marcar um segmento numa reta com comprimento igual a outro segmento dado, e resolver alguns tipos de problemas geométricos, como por exemplo construir um hexágono, ou achar o centro de uma circunferência.
O compasso parabólico que conhecemos hoje foi inventado por Leonardo da Vinci.
Os compassos comuns possuem uma ponta seca, em forma de agulha, que determina um ponto fixo no papel, e outra ponta dotada de um estilete de grafite para traçar a circunferência, tendo como centro a ponta seca.
Nos compassos usados em Desenho Técnico, a ponta de grafite pode ser substituída por um adaptador, que permite acoplar uma lapiseira ou caneta. Outro acessório destes compassos é o tira-linhas, um instrumento que funciona como uma espécie de bico de pena. É semelhante a uma fina pinça, com um parafuso que permite regular a distância entre as pontas. Deposita-se uma gota de tinta nanquimentre as pontas da pinça, e em seguida se traça a circunferência.
O chamado compasso balaústre, possui um parafuso transversal às duas hastes, que permite ajustar a abertura e mantê-la fixa, impedindo alterar a abertura acidentalmente.
Para permitir o traçado de circunferências de grandes raios, alguns compassos possuem uma ou ambas as hastes telescópicas, que podem ser estendidas até atingir o comprimento necessário.
Termômetro
O termômetro de galileu é um termômetro que leva o nome do físico italiano Galileu Galilei pela sua descoberta de que a densidade de um líquido, e logo também a força de impulsão por este exercida, depende da temperatura. No início dos anos 1600, Galileu começou a fazer as primeiras observações da temperatura com a invenção desse termômetro.
O termômetro de Galileu consiste numa coluna de vidro cheia de um líquido onde se encontram imersos pequenos globos de vidro cheios do mesmo líquido. A densidade efetiva de cada globo é ajustada usando diferentes quantidades de líquido. Deste modo, quando a temperatura ambiente é superior a um dado valor, apresentado numa pequena placa que pende do globo, este flutua no cimo da coluna, caso contrário desce até ao fundo da coluna. Portanto pode estimar-se a temperatura ambiente verificando qual a temperatura máxima indicada pelos globos que flutuam junto ao cimo da coluna. Nestes termômetros, usados sobretudo como decoração, é comum usarem-se por razões puramente estéticas colorantes de diferentes cores dentro dos globos.[
RELOGIO DE PENDULO
Relógio de pêndulo é um mecanismo para medida do tempo baseado na regularidade da oscilação (isocronismo) de um pêndulo.
A regularidade no movimento de um pêndulo foi estudada por Galileu Galilei no século XVI[1], mas a invenção do relógio de pêndulo é atribuída a Christiaan Huygens em 1656, na cidade de Haia, Holanda[2]. A fabricação começou em 1657 por obra de artesãos holandeses e teve rápida difusão.
A partir do século XX, este instrumento foi superado em precisão pelo relógio a quartzo e depois pelo relógio atômico, mas continua a ter certo emprego pelo seu valor estético e artístico.
Para um relógio de pêndulo ser um medidor de tempo preciso, a amplitude do movimento deve ser mantida constante apesar de as perdas por atrito afetarem todo o sistema mecânico. Variações na amplitude, tão pequenas quanto 4° ou 5°, fazem um relógio adiantar cerca de 15 segundos por dia, o que não é tolerável mesmo num relógio caseiro. Para manter constante a amplitude é necessário compensar com um peso ou mola, fornecendo energia automaticamente, compensando as perdas devidas ao atrito.
Em 1665, Christiaan Huygens observou, quando estava doente em casa, que o movimento dos pêndulos de dois relógios, pendurados numa trave, era sincronizado. Qualquer que fosse a posição de partida, os pêndulos mantinham-se em 'oposição de fase': um pêndulo ia para a esquerda enquanto o outro ia para a direita.
A explicação para o fenómeno surgiu em 2015, pela mão de uma equipa de investigadores portugueses: a troca de impulsos sonoros faz com que o movimento de dois pêndulos de relógios, colocados lado a lado, esteja automaticamente sincronizado.
Um pêndulo de um relógio, "num dado ponto do ciclo", transfere energia a outro através de impulsos sonoros.
O impulso sonoro, uma onda sonora que transporta energia, pode passar de um relógio para o outro, obrigando-os a estarem sincronizados.[3]