Arquivo da categoria: Ciência e Educação

Sentido da visão

Todos os animais estariam perdidos se não pudessem captar com os sentidos grande parte do que acontece à volta. Sem a capacidade de receber estímulos provenientes do exterior, não poderiam caçar nem vigiar os seus inimigos, nem encontrar par para assegurar a sobrevivência da espécie. Os animais captam os estímulos exteriores por meio de células sensoriais e através de células nervosas enviam-nos ao sistema nervoso central, onde são elaboradas as respostas.

De todos os processos relacionados com a elaboração de sinais, o da visão é aquele que foi melhor estudado. Tanto no homem como nos restantes mamíferos, a luz atravessa a córnea, o cristalino, o corpo vítreo e duas camadas de células nervosas, antes de ser captada, na parte posterior do olho, pelas células fotossensoriais. Estas células contêm pigmentos que absorvem os quanta de luz.

O homem conta com dois grupos de pigmentos visuais, a rodopsina e três  variedades de iodopsina. Cada um destes pigmentos capta comprimentos de onda diferentes. A rodopsina absorve a luz de baixa densidade, como, por exemplo, a crepuscular. As células fotossensoriais que a contêm, transmitem apenas imagens a preto e branco. A iodopsina, pelo seu lado, é responsável pelas imagens a cor. Os quatro pigmentos possuem uma antena idêntica para captar os quanta de luz. Esta parte da molécula é um derivado da vitamina A e recebe o nome de cis-retinal. Os pigmentos diferenciam-se unicamente pelo elemento proteínico associado ao retinal, a opsina, responsável pela seleção do comprimento de onda = luz violeta, verde ou vermelha – que deve captar-se. Apenas os quanta dos comprimentos de onda que podem ser captados por estas moléculas são para nós luz “visível”. A gama alcançada vai de 400 a 720 nanómetros

As células que contêm rodopia chamam-se bastonetes, e cones as que contêm qualquer das três variedades de iodopsina. Cones e bastonetes estão irregularmente distribuídos pela retina. Na zona da retina com maior resolução – o prolongamento do cristalino em linha reta – abundam os cones, enquanto na periferia, isto é, até ao cristalino, aparecem, preferencialmente, bastonetes.

Tanto nuns como noutros, os pigmentos alojam-se em feixes formados por 1500 lâminas membranosas empilhadas que ocupam por completo, o interior das células fotossensoriais.

O processo visual propriamente dito, consiste em que as impressões ambientais captadas pelas células fotossensoriais são decompostas múltiplas vezes e, enquanto não se realiza toda uma série de comparações e abstrações, não se forma o que identificamos como “imagem”.

O primeiro passo está a cargo das células ganglionares da retina onde, de momento, se analisam os contrastes espaciais. A retina é formada por muitas centenas de campos receptivos de pequeno tamanho e forma arredondada onde estão contidas as células visuais. Cada um destes campos é composto por uma parte central que estimula o gânglio seguinte, e por uma camada exterior que provoca o efeito contrário, quer dizer, ao ser ativada, inibe o gânglio anterior. Outros campos receptivos reagem exatamente ao contrário.

O funcionamento combinado dos dois tipos de campos receptivos intensifica os contrastes entre os claros e escuros na imagem da retina.

Uma das ideias não menos interessantes é a reação dos animais às cores. Numa corrida de toiros a cor vermelha é uma imagem de marca. Contudo, esta cor só é vista pelos espectadores e não pelo toiro. Este é incitado pelos movimentos dos toureiros e não pela cor, pois os toiros, como quase todos os mamíferos, não distinguem as cores. Os seus olhos só contêm bastonetes, responsáveis pela visão a branco e preto, e não têm cone.

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Fonte da imagem: https://pt.slideshare.net/jifonseca/sessao7-som-luz

ADNY # 112 – Ponto triplo – líquido, gás e sólido ao mesmo tempo

À  Descoberta No Youtube (ADNY) ,com alguma “Curiosity“, encontrei este vídeo que mostra o que acontece a uma substância no ponto triplo.

O ponto triplo acontece quando uma substância está ao mesmo tempo no estado sólido, líquido e gasoso.

Vejam o vídeo:

Aconselho a visitarem o site Curiosity para saberem um pouco melhor sobre o ponto triplo e poderem melhor esta  imagem:

 

Qual o melhor prefácio para uma tese de mestrado ou doutoramento

Esta época pré-natalícia é também uma época de muitas teses para ler.

Enquanto fazia um intervalo na leitura das teses ou enquanto procurava mais alguns dados sobre os temas das teses , encontrei este texto do Vittorio Saggiomo.

No texto, Vittorio Saggiomo começa por citar o prefácio de uma tese de doutoramento em química que se encontrava a ler:

“Twelve months ago I started this project as a catalysis project, but it turned out to be long battle against a small molecule. This paper is the report of this long process. It cannot express the long days spent in the lab, battling shoulder to shoulder with my fellow scientists and friends, the joy for the synthesis, the hope for good results and the sadness and tiredness with each failed attempt.”

E dá-nos conhecimento do agradecimento especial que ele próprio, Vittorio Saggiomo, fez na sua tese de doutoramento:

“At the end, thanks to you, reader. If you are reading this line after the others, you at least read one page of my thesis. Thank You.”

No meu caso, citei sempre (na tese de Mestrado, em português, e na tese de doutoramento, em inglês) Friedrich Wöhler (1800-1882):

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“A Química Orgânica hoje em dia quase me tira juízo.
Dá-me a impressão de uma floresta virgem tropical cheia de coisas extraordinárias, uma tenebrosa selva interminável na qual não nos atrevemos a penetrar com receio de não encontrarmos a saída” 

“Organic chemistry nowadays almost drives me mad. To me it appears like a primeval tropical forest, full of the most remarkable things, a dreadful endless jungle into which one does not dare enter for there seems to be no way out”

Eu só fiquei arrependido de não ter oferecido aos leitores um “Easter Egg” como o de Vittorio Saggiomo.

E vocês? Querem partilhar alguma coisa sobre as vossa teses?

 

ADNY # 109 – A onda da Nazaré

À  Descoberta No Youtube (ADNY) encontrei este vídeo feito  por alunos e professores da Escola Secundária de Gama Barros do Cacém e por investigadores do IDL e de Ciências.

Este vídeo explica de forma simples e recorrendo a curtas animações os processos associados à existência da maior onda surfada em todo o mundo.

Vejam o vídeo:

 

Entre o manto e a crosta

 

No artigo anterior seguimos na pegada de Jules Verne no interior da Terra, hoje continuamos esse percurso fazendo um zoom in nas camadas imediatamente a seguir ao núcleo – o manto e a crosta. O manto é uma camada com 2900 km de espessura formada por rochas mais densas do que a crosta terrestre. A cerca de 670 km de profundidade produz-se a aceleração das ondas sísmicas (as que resultam de movimentos bruscos no foco           de um sismo), e isto permite definir um limite entre o manto superior e o inferior. Trata-se de um fenómeno que é produto de uma alteração da estrutura, que passa de um meio plástico para outro rígido, sendo possível que se mantenha a composição química em geral.

A crosta continental cresceu por uma diferenciação química do manto superior, que se iniciou há 3800 milhões de anos. Na zona superior do manto ocorrem correntes de convenção, semelhante à água quente que ferve numa panela, que se deslocam da porção mais quente (a inferior) para a mais fria (a superior). Estas correntes de convenção são o motor que move as placas da crosta terrestre.

A zona de transição entre a crosta e o manto terrestre tem o nome de descontinuidade de Mohorovcic, tendo sido situada entras as placas da litosfera rígida e a astenosfera plástica. No entanto, estudos recentes indicarão que essa fronteira se encontra, na realidade, mais abaixo, a cerca de 70 km abaixo da crosta oceânica e mais 150 km abaixo da crosta continental, ou seja, em pleno manto superior. Assim, o manto que se situa imediatamente por baixo da crosta é composto por materiais relativamente frios (rondariam os 100ºC) e isto demonstraria que a descontinuidade de Mohorovcic é mais química do que física.

Na zona do manto superior, as velocidades das ondas sísmicas oscilam entre os 8 e os 8,2 km/s. Isto indica que superam as registadas na crosta inferior, que vão dos 6,5 aos 7,8 km/s. Os dados geofísicos demonstram que entre os 50 e os 200 km de profundidade ocorre uma diminuição da velocidade das ondas sísmicas longitudinais (que vibram no sentido da propagação e que são chamadas ondas P) e uma forte atenuação das ondas sísmicas transversais (que vibram no sentido transversal à propagação e são chamadas ondas S). Por isso, esta região é conhecida pelo nome de “zona de baixa velocidade”.

Ali predominam as rochas denominadas peridotitos, que são rochas de textura granulosa formadas usualmente por minerais dos tipos olivina magnésica e piroxena. Embora sejam raras à superfície, afloram em algumas ilhas vulcânicas, em camadas levantadas por via de formação de montanhas.

O manto inferior inicia-se na descontinuidade de Mohorovicic e estende-se até à descontinuidade de Gutenberg, aproximadamente a 2900 km de profundidade, na transição para o núcleo. Está separado da astenosfera pela descontinuidade de Repetti, sendo assim, uma zona essencialmente sólida e de muito baixa plasticidade.

Nesta região, a densidade aumenta de forma linear de 4,6 para 5,5. Vários modelos propostos sugerem também que o manto inferior contém mais ferro do que o manto superior. Além disso, a temperatura varia: passa de 1000 para 3000 ºC e aumenta com a profundidade como consequência da desintegração radioativa. Aumenta também por condução a partir do núcleo externo, devido ao magnetismo terrestre.

Quanto à camada que está imediatamente a seguir ao manto – a crosta terrestre, podemos referir que não é homogénea. Trata-se da camada onde o Homem assenta toda a sua atividade, estando dividida na camada oceânica e na camada continental. A camada oceânica, que está por baixo dos oceanos, tem apenas cerca de 5 km de espessura e é formada por minerais mais pesados do que os da camada continental, que alcança até 65 km de espessura.

Por fim, é de salientar que a crosta continental caracteriza-se por ser composta por rochas ácidas, sedimentos de muito maior espessura e uma maior percentagem de rochas sedimentares e metamórficas. A crosta oceânica, pelo contrário, é formada essencialmente por rochas basálticas, os sedimentos são muito escassos e as rochas metamórficas menos frequentes. Desta forma, a crosta continental  é ligeiramente menos densa do que a oceânica e situa-se acima desta.

Façamos como o professor Lindenbrock e seus sobrinhos, e iniciemos 2015 embrenhados na descoberta do centro da Terra.

CIÊNCIA EM BANDA DESENHADA E EM DESENHOS ANIMADOS (V)

Blaze e as Monster Machines

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Desde o dia 12 de setembro que dá no canal Panda a série “Blaze e as Monster Machines”.  À primeira vista parece apenas uma série animada com carros de corrida. No entanto, esta série pretende ensinar vários conceitos de física, matemática e engenharia.

Os problemas que aparecem ao Blaze e aos seus amigos vão sendo resolvidos com base em diversos conhecimentos:

  • O poder da alavanca;
  • Conceito de fricção;
  • Conceito de Força;
  • ….

A música é o veículo utilizado para explicar os principais conceitos..

Considero a série boa;  ajuda a apresentar alguns conceitos a um público muito novo. Não obstante, a série não é perfeita, como podemos constatar aqui.  Não podemos deixar de estranhar a capacidade do Blaze se transformar em qualquer coisa:desde um catamarã a uma asa delta. Pode mesmo transformar-se num secador de cabelo!E, com exceção de um dos carros, que é conduzido por um miúdo, todos os outros andam andam sozinhos!!

Vejam a série digam a vossa opinião!