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elias.girardi

notícia Entenda o que é a barreira do som e como funcionam os aviões supersônicos

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Você provavelmente já deve ter visto demonstrações de caças quebrando a barreira do som. Esse fenômeno impressionante pode ser visto em inúmeros vídeos espalhados pela internet, mas com frequência é apresentado às pessoas em eventos públicos e solenidades de alguns países.

 

Mas o que é o voo supersônico e o que significa quebrar a barreira do som? Como funciona esse efeito capaz de produzir um som tão potente que consegue quebrar vidros, rachar paredes e fazer as pessoas pensarem que estão presenciando um terremoto? Entenda o conceito por trás desse fenômeno incrível e como funcionam os aviões supersônicos.

 

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A propagação do som

 

Como sabemos, o som viaja como uma onda usando o ar como meio de propagação. O conceito parece abstrato, mas uma analogia facilita a compreensão: ao jogarmos uma pedra em um lago, a onda circular produzida pelo impacto é exatamente o que acontece com o som ao viajar pelo ar.

 

Se atirarmos várias pedras no mesmo ponto em intervalos regulares, formaremos ondas concêntricas que se expandem em uma velocidade constante. É isso que acontece com um emissor de som, como o avião e seus motores. A velocidade de propagação dessas ondas é o que é chamado de velocidade do som.

 

Barreira de som

 

Ao nível do mar, em condições de atmosfera padrão, esta velocidade é de 1.226 km/h – ou 340 m/s, medida que também é bastante utilizada – e diminui com a queda da temperatura do ar. Levando em conta esse conceito, ficou convencionado que, quando um objeto – como um avião – se desloca a uma velocidade igual à do som, ele está voando a "Mach 1". Essa unidade é uma homenagem ao físico austríaco Ernest Mach, que foi o primeiro a conseguir medir a velocidade de propagação do som no ar.

 

O "Mach 1", o "Mach 2", o "Mach 3", o "Mach 4" e o "Mach 5" (6.130 km/h) nada mais são do que múltiplos da velocidade do som. Acima desse valor, podemos dizer que um objeto atingiu uma velocidade hipersônica, o que só foi possível com alguns caças e aeronaves civis e militares bem específicas.

 

Quando um objeto qualquer se desloca na atmosfera, ele comprime o ar a sua volta, especialmente aquele que se encontra à sua frente. Assim, são criadas ondas de pressão da mesma maneira que uma pedra que foi atirada em um lago. Se o avião voa a uma velocidade abaixo da do som, as ondas de pressão viajam mais rápido, espalhando-se para todos os lados, inclusive à frente do avião. Assim, o som vai sempre à frente, como no item 1 da figura abaixo.

 

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Porém, se o avião acelerar para uma velocidade igual à do som – o tal Mach 1 –, ou seja, da velocidade de deslocamento de suas ondas de pressão, ele estará acompanhando e comprimindo o ar à sua frente (o seu próprio som) com a mesma velocidade de sua propagação – item 2 acima. O resultado disso é um acúmulo de ondas no nariz do avião – item 4 –, ou aquela "camada de ar branca" que se forma à frente do objeto.

 

Caso o objeto persista com essa velocidade exata por algum tempo, seria formada à sua frente uma verdadeira muralha de ar, pois todas as ondas criadas ainda continuariam no mesmo lugar em relação ao avião. Esse é o fenômeno batizado de "Barreira Sônica".

 

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Quebrando a barreira

 

Se o avião em questão continuar acelerando, ultrapassando a barreira do som, ele estará deixando para trás as ondas de pressão que vai produzindo – o item 3 na figura anterior. Contudo, o objeto que estiver viajando no ar só poderá atingir velocidade supersônicas se, entre outros motivos, sua aceleração permitir uma passagem rápida pela velocidade de Mach 1, evitando a formação da Barreira Sônica.

 

Quando o ar em fluxo supersônico é comprimido, sua pressão e densidade aumentam, formando uma onda de choque. Em voo supersônico – com velocidades acima de Mach 1 –, o avião produz inúmeras dessas ondas, sendo que as mais intensas se originam no nariz e nas partes dianteiras e posterior das asas, além da parte terminal da fuselagem.

 

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Mas e aquele barulho ensurdecedor?

 

Essas ondas de choque produzidas quando o avião ultrapassa o Mach 1 são as responsáveis por produzir o conhecido estampido desse fenômeno. Esse barulho ensurdecedor é chamado de "estrondo sônico" e sua intensidade dependem de vários fatores, tais como dimensões do objeto, forma e velocidade de voo e altitude.

 

O mais interessante é saber que essas ondas de choque geradas pelo avião em voo supersônico atingirão o solo depois de sua passagem, já que o objeto é mais veloz. Portanto, uma pessoa que está no solo verá o objeto passar sem escutar ruído algum, até que o som finalmente alcance o ouvido dela. Ou seja: o avião passa antes de seu próprio som.

 

 

Quebrando coisas

 

O estrondo sônico, em algumas ocasiões, pode ser forte o suficiente para produzir danos materiais no solo, como quebrar vidros ou mesmo produzir rachaduras em paredes, muros e outros estragos. Por conta disso, as autoridades limitam a operação de voos em velocidades supersônicas sobre os continentes.

 

Mas não foi isso que aconteceu no vídeo acima, em que o voo rasante dos caças da Força Aérea Brasileira na Esplanada dos Ministérios, em Brasília, destruiu quase todos os vidros da fachada do Supremo Tribunal Federal. O fail aconteceu em 2012, durante a troca da bandeira que acontece uma vez por mês na praça dos três poderes. O prejuízo, no final da história, ficou por conta da FAB.

 

Fonte: https://www.tecmundo.com.br/ciencia/94825-entenda-barreira-som-funcionam-avioes-supersonicos.htm

 

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    • By elias.girardi
      Por todos os critérios, o WASP 189b é um "planeta extremo". [Imagem: ESA]
       
      Planeta mais quente que se conhece
       
      O telescópio observador de exoplanetas Cheops, da ESA (Agência Espacial Europeia), foi usado para observar um sistema planetário próximo que contém um dos planetas extrassolares mais quentes e mais extremos conhecidos até hoje: WASP-189 b.
       
      A análise, a primeira da missão Satélite Caracterizador de Exoplanetas, demonstra a capacidade única de Cheops de lançar luz sobre o Universo ao nosso redor, ao revelar detalhes desses mundos alienígenas. O nome WASP (sigla em inglês para Pesquisa de Planetas com Grande Angular) significa que o planeta foi originalmente descoberto pelo consórcio internacional que usa telescópios robóticos terrestres para encontrar exoplanetas.
       
      Os planetas do tipo "júpiter quente" já são bem conhecidos porque são grandes e orbitam muito próximos de suas estrelas, o que facilita sua descoberta por meio da técnica de trânsito, a mais utilizada hoje, quando se mede variações no brilho da estrela conforme o planeta cruza à sua frente.
       
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      "Sabe-se que apenas um punhado de planetas existem em torno de estrelas tão quentes, e este sistema é de longe o mais brilhante," disse Monika Lendl, da Universidade de Genebra, na Suíça, principal autora do novo estudo. "O WASP-189b também é o Júpiter quente mais brilhante que podemos observar conforme passa na frente ou atrás da sua estrela, tornando todo o sistema realmente intrigante."
       

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      Órbita inclinada
       
      Além de também ser gigantesco - quase 1,6 vezes o raio de Júpiter - o WASP-189 b não perde para sua estrela em interesse dos astrônomos.
       
      "Também vimos que a própria estrela é interessante - não é perfeitamente redonda, mas maior e mais fria no seu equador do que nos polos, fazendo com que os polos da estrela pareçam mais brilhantes," disse Monika. "Ela gira tão rápido que está sendo puxada para fora no seu equador! Somando-se a essa assimetria está o fato de que a órbita do WASP-189 b é inclinada; ele não viaja ao redor do equador, mas passa perto dos polos da estrela."
       
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      "Uma vez que medimos tal inclinação com Cheops, isto sugere que o WASP-189 b passou por tais interações no passado," disse Monika.
       
      Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=telescopio-cheops-estuda-planeta-mais-quente-se-conhece&id=010175200930#.X43pL9ZKgdU
    • By elias.girardi
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      Evento de ruptura de marés
       
      Astrônomos flagraram uma rara explosão de uma estrela sendo dilacerada por um buraco negro gigantesco.
       
      O fenômeno, conhecido como "evento de ruptura de marés", é o mais próximo de nós já registrado até hoje, a pouco mais de 215 milhões de anos-luz de distância da Terra.
       
      "A ideia de que um buraco negro 'sugando' uma estrela próxima parece saída da ficção científica. Mas é exatamente o que acontece num evento de ruptura de marés," disse Matt Nicholl, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido.
       
      Estes eventos de ruptura de marés, onde a estrela é sujeita a algo chamado "espaguetificação" quando está sendo sugada por um buraco negro, são raros e nem sempre fáceis de estudar.
       
      Na teoria, os astrônomos sabem o que deve acontecer. "Quando uma estrela azarada se aproxima demais de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia, a extrema atração gravitacional exercida pelo buraco negro desfaz a estrela em finas correntes de matéria," explicou Thomas Wevers, pesquisador no observatório do ESO (Observatório Europeu do Sul), no Chile.
       
      Quando alguns destes finos fios de "macarrão estelar" caem no buraco negro, um clarão brilhante de energia é liberado. Foi essa luz que os astrônomos detectaram.
       
      Espaguetificação
       
      Apesar de brilhante e forte, até agora os astrônomos tinham tido dificuldade em investigar este clarão de luz, devido ao fato deste se encontrar frequentemente obscurecido por uma cortina de poeira e restos de material. Mas agora os astrônomos conseguiram finalmente obter pistas sobre a origem desta cortina.
       
      "Descobrimos que, quando um buraco negro devora uma estrela, ele pode lançar uma quantidade de material para o exterior, que nos obstrui a visão," explica Samantha Oates, também da Universidade de Birmingham. Isto ocorre porque a energia liberada, quando o buraco negro devora o material estelar, faz com que os restos da estrela sejam lançados para o exterior.
       
      Esta descoberta foi possível porque o evento de ruptura de marés que a equipe observou foi descoberto pouco tempo depois de a estrela ter sido destroçada. "Como apanhamos o evento cedo, pudemos ver a cortina de poeira e detritos sendo criada à medida que o buraco negro lançava para o exterior uma poderosa corrente de matéria com velocidades de até 10.000 km/s," disse Kate Alexander, da Universidade Northwestern, nos EUA. "Esta única 'espiada atrás da cortina' nos proporcionou a primeira oportunidade de localizar a origem do material ocultante e seguir em tempo real como é que engolfa o buraco negro."
       
      A equipe observou o evento, batizado de AT2019qiz, durante um período de 6 meses, vendo o clarão luminoso aumentar de intensidade e depois desvanecer em uma galáxia em espiral na constelação de Eridano.
       
      A equipe afirma que o AT2019qiz pode até ser uma "pedra da Roseta" para interpretar futuras observações de eventos de ruptura de marés.
       
      Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=espaguetificacao-como-buraco-negro-esfacela-estrela&id=010175201012#.X43n9tZKgdU
    • By raony99
      Gostaria de saber como realizar medidas com um osciloscópio na pratica???,desde já agradeço. 
    • By Ricardo Taden
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