Você imagina tal situação?
Um filhote de elefante foi encontrado morto no alto de uma árvore no Sri Lanka, levado pelas águas da enchente que atinge o país.
O animal foi encontrado perto do rio Kaloya, no norte do Sri Lanka, onde o rio subiu 5,5 metros acima de seu nível normal.
Os moradores do vilarejo perto do rio alertaram o fotógrafo Kanchana Kumara Ariyadasa, que fez a foto na quinta-feira.
Ele acredita que a foto é uma das imagens marcantes das grandes enchentes que atingem o país asiático, ao sul da Índia.
"Trabalho como jornalista há dez anos, mas esta pode ser uma das fotos mais estranhas que já fiz em minha carreira", disse Ariyadasa à BBC.
"Autoridades do setor de meio ambiente estão tentando descobrir a melhor maneira de descer (o filhote de elefante do alto da árvore) para examiná-lo", disse o fotógrafo na quinta-feira.
Milhares de animais, incluindo elefantes, cobras, búfalos e gado, podem ter morrido nas enchentes. Pelo menos 23 pessoas morreram e mais de um milhão foram afetadas pelas inundações no Sri Lanka. O governo afirma que mais de 325 mil pessoas estão desabrigadas.
Mais de 30 mil militares do Exército, Marinha, polícia e Força Aérea estão trabalhando para entregar com urgência os suprimentos para os afetados pelas enchentes.
"Reportagem de BBC Brasil | 14/01/2011 09:26"
<http://ultimosegundo.ig.com.br/mundo/bbc/elefante+e+encontrado+em+copa+de+arvore+apos+cheia+no+sri+lanka/n1237949747803.html>
Imagem representando um elefante sobre uma árvore.
Com isso podemos observar um objeto de grande massa sobre algo frágil.
O exemplo de Elefantes são muito usados na física informal devido a sua proporção, veja alguns casos:
“Se soltarmos simultaneamente, de uma mesma altura, um elefante e uma pena, quem cairá primeiro?”
˟ Deixando de lado as piadinhas de como realizar essa façanha na prática, nos parece óbvio que o elefante cairá primeiro! Mas por quê? Já pensamos alguma vez nisso?
É claro, o elefante é mais pesado do que a pena, então ele cairá primeiro.
Antes que alguém desse resposta “correta”, o professor completou: “Suponha que no local da “experiência” não há ar, ou seja, a resistência do ar é desprezível, ou ainda: o elefante e a pena são soltos no vácuo!”
Agora complicou!
˟ Depois ele explicou que o ar afeta a queda de objetos de diferentes modos, afetando mais a queda da pena, que é muito leve e cai em zigue-zaque, do que o elefante.
Alguém raciocinou: é impossível a pena cair antes do elefante, como é impossível cair depois, então, se não cai depois e nem antes, eles caem simultaneamente! Por quê?
˟ Galileu Galilei (1564-1642). O que Galileu tem a ver com o problema do elefante e a pena? Dizem que Galileu deixou cair do alto da torre de Pisa (a sua cidade natal, na Itália), duas balas de canhão de massas diferentes, e que elas caíram simultaneamente no chão (clique aqui para ver a animação).
Emprestando esta idéia de Galileu, concluímos que o elefante e a pena também caem juntinhos. É fácil entender a afirmativa de Galileu aplicando a segunda lei de Newton (Newton nasceu no ano em que Galieu morreu.).
˟ Vamos aplicar assim mesmo a segunda lei de Newton ao elefante e à pena (lembrem-se que Newton viveu depois de Galileu, que descobriu tudo isso sem conhecer as leis de Newton.).
Pois bem, F = ma, onde F é a força da gravidade e a aceleração a = g é a própria gravidade, g = 9,8 m/s2 na proximidade da superfície da Terra.
Aplicando essa equação para o elefante de massa M e a pena de massa m, temos FE = Mg e FP = mg, onde FE e FP são as forcas peso do elefante e da pena.
Como g é o mesmo para os dois objetos, combinando essas duas equações, obtemos FE/M = FP/m = constante. FE, o peso do elefante, é muito maior do que FP, o peso a pena, mas esses pesos são divididos pelas respectivas massas do elefante (M) e da pena (m). Como M é muito maior do que m (M >> m), a razão FE/M = FP/m = g = 9,8 m/s/s, que é a aceleração de queda livre do elefante e da pena.
˟ Dito de outra forma, como o elefante e a pena são soltos do repouso, com velocidade inicial zero, e sofrem a mesma aceleração g = 9,8 m/s/s, eles cairão com a mesma velocidade, e, portanto, no mesmo instante, ou seja, simultaneamente, como previu Galileu.
O mais legal de tudo isso é que Galileu teria lançado as balas de canhão com massas diferentes do alto da torre de Pisa onde havia resistência do ar. Provavelmente o experimento “deu certo” porque o efeito da resistência do ar no tempo de queda dos corpos não pôde ser medido com tanta precisão como se faz hoje em dia.
˟ Entenderam tudo, não? Ótimo! (Relação a uma animação do site que foi retirado) A bolinha representa a pena e o elefante representa, naturalmente, o próprio elefante. Note que nem precisa a pena ser solta parada, ela pode ser lançada com uma certa velocidade horizontal (porém, com velocidade vertical nula). Mesmo assim ela cai simultaneamente com o elefante. Detalhe: ambos caem no rio e o elefante não se machuca!
<http://fisicanimada.blogspot.com/2008/09/galileu-o-elefante-e-pena.html>
Agora observe a imagem:
Podemos ver claramente a proporção de um elefante filhote para a ave ao lado.
Agora, pense bem... Uma formiga pode empurrar um elefante?
˟ Muitos professores do ensino médio, quando falam a respeito da 2ª Lei de Newton (a que diz que: F = m x a) tentam nos convencer de que uma formiga pode empurrar um elefante.
˟ Em uma situação real, obviamente isso é impossível, a não ser que a formiga seja a formiga atômica, pois a força de atrito estático que age sobre o elefante é muito superior à força máxima que uma formiga pode exercer sobre o mesmo.
˟ Agora vamos considerar uma situação hipotética, onde não haja força de atrito agindo no elefante. Então a formiga pode sim tirar o elefante de sua inércia – nesse caso, vamos tirar o elefante do seu repouso, ou seja, ele está parado e a formiga ira colocá-lo em movimento. Vamos aos cálculos:
A massa de uma formiga está entre 1 e 150 miligramas, ou seja, 1 x 10-6kg e
150 x 10-6kg, respectivamente (passei de miligramas para quilogramas porque faremos os nossos cálculos no Sistema Internacional de unidades – S.I.).
E a força máxima que uma formiga pode exercer está entre 50 vezes o seu peso, dependendo da espécie.
E a força máxima que uma formiga pode exercer está entre 50 vezes o seu peso, dependendo da espécie.
Peso = massa x gravidade
˟ Vamos admitir a massa de 150 miligramas para a formiga, assim teremos uma força maior para a formiga.
P = 150 x 10-6 x 9,8 (que é a aceleração da gravidade)
P = 1,47 x 10-3, este é peso da formiga. Multiplicando pela sua capacidade de exercer uma força, ou seja, 50.
1,47 x 10-3 x 50 = 0,0735N.
Um elefante tem em média uma massa de 7,5ton. = 7500kg
Força = massa x aceleração
Substituindo a força máxima da formiga e a massa do elefante, teremos:
F= m x a
a = F/m
a = 0,0735/7500
a = 9,8×10-6 m/s2
˟ Está será a aceleração do elefante se ele for empurrado pela formiga. É uma aceleração extremamente baixa, para se ter uma idéia disso vamos ver em quanto tempo o elefante percorreria 3km com essa aceleração:
Distanciafinal = Distanciainicial + Velocidadeinicial x Tempo + aceleração x Tempo2/2.
Melhor escrevendo:
Df = Di + Vi x T + a x T2/2
˟ Considerando que o elefante estava parado quando foi empurrado pela a formiga:
Temos um tempo igual a T= 24.743,60 segundos.
Ou seja, para percorrer 3km o elefante demoraria aproximadamente 6 horas e 52 min.
Um elefante é um animal muito pesado? Ele tem muito peso, muita massa, ambos?
Vamos rever sobre peso e massa?
É correto afirmar que quando o homem chegou a lua ele estava com um peso diferente devido a gravidade?
Homem ao pisar na lua.
˟ É comum ouvirmos as seguintes frases: “Eu peso 85 kg”, “Estou acima do meu peso”, “O peso ideal para sua altura é 75 kg”. Popularmente, estamos associando a medida observada ao subirmos em uma balança à palavra peso. Essa argumentação utilizada por grande parte das pessoas está totalmente equivocada, pois não podemos relacionar peso com a massa de um corpo, que é a grandeza verificada na balança. As definições corretas são:
˟ Peso é uma força “invisível” que atrai os corpos para a superfície da terra. Dessa forma, o nosso peso varia de acordo com o valor da gravidade, diferente em outros planetas e satélites naturais do sistema solar.
Massa é a quantidade de matéria presente em um corpo. Dizemos que a massa de uma pessoa é a mesma em qualquer lugar.
Por exemplo, vamos imaginar que uma pessoa tenha massa de 60 kg. De acordo com essa medida, podemos dizer que ela possui peso igual a aproximadamente 588 N (Newton). Vamos entender o valor desse peso:
Quando nos referimos ao peso, dizendo que seu valor depende da gravidade, então estamos colocando em prática a 2ª lei de Newton, demonstrada pela fórmula matemática: P = m * g.
Nessa expressão, temos que:
P: peso
m: massa
g: aceleração da gravidade
˟ Continuando com mais um exemplo, vamos determinar o peso de uma pessoa com massa igual a 57 kg, na terra, na lua e em outros planetas. Mas para isso, precisamos conhecer as acelerações da gravidade que estão presentes na tabela a seguir:
Sol 274
Júpiter 22,9
Netuno 11,0
Terra 9,8
Saturno 9,05
Vênus 8,60
Urano 7,77
Mercúrio 3,78
Marte 3,72
Lua 1,67
Plutão 0,5
Uma pessoa com a massa igual a 57 kg possui os seguintes pesos:
Na terra
P = m * g → P = 57 * 9,8 → P = 558,6 N
Na lua
P = m * g → P = 57 * 1,67 → P = 95,19 N
Em Júpiter
P = 57 * 22,9 → P = 1 305,3 N
Em Plutão
P = 57 * 0,5 → P = 28,5 N
No sol
P = 57 * 274 → P = 15 618 N
