Chuva ácida

 Inicialmente, é preciso lembrar que a água da chuva já é naturalmente ácida. Devido à uma pequena quantidade de dióxido de carbono (CO₂) dissolvido na atmosfera, a chuva torna-se ligeiramente ácida, atingindo um pH próximo a 5,6. Ela adquire assim um efeito corrosivo para a maioria dos metais, para o calcário e outras substâncias.
            Quando não é natural, a chuva ácida é provocada principalmente por fábricas e carros que queimam combustíveis fósseis, como o carvão e o petróleo. Desta poluição um pouco se precipita, depositando-se sobre o solo, árvores, monumentos, etc. Outra parte circula na atmosfera e se mistura com o vapor de água. Passa então a existir o risco da chuva ácida.
A formação de chuvas ácidas trata-se de um fenômeno (e um problema) moderno, originado a partir do grande desenvolvimento de centros urbanos altamente industrializados. Com a liberação de poluentes à atmosfera pelas diversas fontes de poluentes gasosos (indústrias, veículos e usinas energéticas), há a combinação destes poluentes com o vapor de água existente na atmosfera. Esta combinação entre água e poluentes (como o dióxido de enxofre e o óxido de nitrogênio) vai sendo acumulada em nuvens, ocorrendo assim sua condensação, basicamente da mesma forma como são originadas as chuvas comuns. Através da eletricidade gerada do choque entre nuvens, os elementos poluentes entram em reação química, formando compostos ácidos, que mais tarde serão precipitados.

Energia potecial gravitacional

É definida como energia potencial gravitacional a forma de energia associada à posição em relação a um referencial, sendo que neste caso, há a interação gravitacional entre a Terra  e um determinado corpo.

Uma energia potencial ou energia armazenada por um corpo pode ser traduzida como a capacidade que este corpo detém de realizar trabalho. Trata-se de uma energia associada ao estado de separação entre dois objetos que se atraem mutuamente através da força gravitacional. Dessa forma, quando elevamos um corpo de massa m a certa altura h, transferimos energia para o corpo na forma de trabalho. Com a acumulação de energia, o corpo transforma a energia potencial em energia cinética, que quando liberado o corpo, possui tendência a voltar à sua posição inicial.

Todo corpo em queda livre está sujeito a uma mesma aceleração de direção vertical e sentido para baixo. Esta aceleração recebe o nome de aceleração gravitacional (g) que tem um valor aproximado de 9,8 m/s² na Terra. A força resultante neste movimento é a força peso (P=m.g) e o trabalho desta força é igual a energia potencial gravitacional. Logo, quando um corpo é liberado, a força peso realiza trabalho e a energia potencial gravitacional se transforma emenergia cinética.

Em geral, admite-se que a e.p.g. é nula num estado determinado, no qual o sistema está sujeito a forças de intensidade desprezível, ou a força de interação entre as diversas partículas é praticamente nula. Esse conceito é aplicado na produção de energia elétrica, a partir do represamento de águas em barragens, que ao serem liberadas acumula energia que será empregada para mover as turbinas responsáveis pela geração de energia elétrica.

A energia potencial gravitacional de um corpo que se encontra a uma altura h do solo é dada por:

Epg = m . g . h

Onde:

• E_pg = energia potencial gravitacional – dada em joule (J)
• m  = massa  –dada em quilograma (kg)
• g = aceleração gravitacional – dada em metros por segundo ao quadrado (m/s²)
• h = altura – dada em metros (m)

Caso seja aplicada uma força contra o peso para que determinado corpo suba, ele então recebe uma energia potencial maior. O acréscimo desta energia será igual ao trabalho aplicado em direção ao corpo, o que permite concluir que o trabalho realizado sobre o corpo é igual a variação da energia potencial sofrida pelo corpo. Do mesmo modo, a aplicação de um trabalho negativo sob o mesmo corpo significa o aumento da energia potencial.

Energia Cinética

A energia cinética é a energia devido ao movimento. É o caso de um corpo que recebe energia em forma de trabalho, e todo este trabalho se converte em energia de movimento. Esta forma de energia é denominada energia cinética.

Analisemos o trabalho τ realizado por uma força F sobre um corpo de massa m. Neste caso, teremos:

τ = F.d.cosα                                         (1.a)

Para fins de análise, consideremos um objeto se movimentando em uma linha reta. Assim, cosα= 0. Deste modo, teremos cosα = 1. O trabalho será então dado pela equação:

τ = F.d                                                   (1.b)

Ao deslocamento d podemos chamar Δs. Então, teremos uma nova expressão:

τ = F.Δs                                                 (1.c)

Tomamos a equação de Torricelli que envolve a velocidade final, v_f, a velocidade inicial no instante inicial de tempo v₀, a aceleração a e o deslocamento Δs:

v_f² = v₀² + 2.a.Δs                                  (2.a)

Nesta análise, vamos tomar a velocidade inicial como sendo zero. Desta forma, teremos para a equação de Torricelli:

v_f² = 2.a.Δs                                          (2.b)

Isolamos Δs desta equação e obtemos:

Δs = v_f²/(2 .a)                                         (2.c)

Agora, substituimos o equivalente a Δs de (2.c) em (1.c) e obtemos:

τ = F.v_f²/(2 .a)                                       (1.d)

Sabemos, da segunda lei de Newton, que a força F atuante sobre o corpo de massa m o fará adquirir uma mudança na quantidade de movimento, adquirindo consequentemente a já mencionada aceleração a, escrita na equação de Euler:

F = m.a                                                    (3.a)

Então, substituímos o resultado de (3.a) para a força na equação (1.d) e obteremos:

τ = m.a.v_f²/                                         (2 .a)

Cancelamos os termos da aceleração a e obtemos:

τ = mv_f²/2                                                (1.e)

Conforme dito anteriormente, a energia cinética E_c adquirida pelo corpo de massa m é equivalente ao trabalho τ realizado por esta força F. Assim, teremos:

E_c = τ                                                              (4.a)

E_c = mv_f²/2                                                    (4.a)

Máquina Térmica

As máquinas térmicas  são máquinas capazes de converter calor em trabalho. Elas funcionam em ciclos e utilizam duas fontes de temperaturas diferentes, uma fonte quente que é de onde recebem calor e uma fonte fria que é para onde o calor que foi rejeitado é direcionado.

A respeito das máquinas térmicas é importante saber que elas não transformam todo o calor em trabalho, ou seja, o rendimento de uma máquina térmica é sempre inferior a 100%.

Rendimento de uma máquina térmica

Usando o princípio de conservação de energia, temos:

Q1 = t + Q2 → t = Q1 – Q2

O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre a potência útil, trabalho produzido pela máquina térmica, e a potência total calor fornecido a máquina térmica pela fonte quente:

O que são placas tectônicas?

São os gigantescos blocos que compõem a camada sólida externa do nosso planeta, sustentando os continentes e os oceanos. Impulsionadas pelo movimento do magma incandescente no interior da Terra, as dez principais placas se empurram, afastam-se umas das outras e afundam alguns milímetros por ano, alterando suas dimensões e modificando o contorno do relevo terrestre. Esses gigantescos fragmentos atuam como artistas que recriam a paisagem da Terra. Aliás, a palavra tectônica vem de tektoniké, expressão grega que significa "a arte de construir". "Mas é mais correto chamar essas estruturas de placas litosféricas, já que elas se estendem por toda a camada exterior do planeta, a chamada litosfera", diz o geofísico Eder Cassola Molina, da Universidade de São Paulo (USP).

A litosfera possui cerca de 150 quilômetros de espessura, uma ninharia perto dos 6 371 quilômetros necessários para se chegar até o centro do planeta. Cada vez que as enormes placas se encontram, uma grande quantidade de energia, equivalente a milhares de bombas atômicas, fica acumulada em suas rochas. De tempos em tempos, o arsenal é liberado de forma explosiva, através de terremotos que chacoalham o globo - geralmente, nas bordas das placas. Nos limites dos blocos que sustentam oceanos, a trombada subterrânea pode dar origem a vulcões, quando montanhas de rocha derretida aproveitam as fendas para subir por entre as placas.

Nome do aparelho que registra os tremores da terra

Sismógrafo... 

... é um aparelho que registra as ondas sísmicas, ou seja, a intensidade dos terremotos, em sismologia. Detecta e mede as ondas sísmicas naturais ou induzidas e permite determinar, principalmente se organizado em rede, a posição exacta do foco (hipocentro) dessas ondas e do ponto da sua chegada na superfície terrestre (epicentro), para quantificar a energia desses terremotos expressa na escala de Richter. 

Existem vários tipos de sismógafos, por exemplo, os que registam os movimentos horizontais do solo, os que registam os movimentos verticais, etc. 

Ondas longitudinais e ondas transversais

Considerando a direção de vibração das partículas em relação à direção de propagação, podemos dizer que as ondas são classificadas em:

a) Longitudinais: são as ondas, cuja direção que vibram as partículas, ou seja, direção de vibração é a mesma que a direção de propagação da onda. 

b) Transversais: são as ondas, cuja direção de vibração das partículas é perpendicular à direção de propagação da onda.