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Volume 42 / Fascículo 1
Abril 2019
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Há cerca de cem anos, em 1900, num artigo publicado nos Annalen der Physik, sobre transições radiativas irreversíveis, a dada altura, referindo-se à equação da entropia de um oscilador, Planck escreveu “…é interessante notar que com a ajuda de duas constantes a e b, é possível estabelecer unidades de comprimento, massa, tempo e temperatura, que, independentemente de corpos específicos ou de substâncias concretas, mantêm a sua validade para todos os tempos e culturas, mesmo para culturas não-terrestres e não-humanas, e que, portanto, podem ser chamadas de unidades de medida naturais …”. No entanto, até recentemente, parte das unidades fundamentais definidas no Sistema Internacional de Unidades estavam ainda suportadas em objetos materiais. Refira-se, em particular, o quilograma que estava baseado num protótipo cilíndrico constituído por uma liga de platina, colocado permanentemente na sede do Bureau Internacional dos Pesos e Medidas (BIPM), em Sèvres, perto de Paris.


Em 2018, a definição do kilograma no sistema internacional de unidades (SI) foi revista e, em 2019, a unidade de massa vai ser definida em função de uma constante universal, a constante de Planck. A presente definição, adoptada em 1889, define o kilograma a partir da massa de um artefacto, a massa do protótipo internacional do kilograma (IPK), medida imediatamente apos a sua limpeza e lavagem, que se encontra num cofre no laboratório de Massa do Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). É a única unidade que ainda se encontra definida por um objecto, contrariando a base filosófica que foi pensada aquando da criação do SI, de construir um sistema universal de unidades imutáveis e reproduzíveis em qualquer parte do Mundo. Duas realizações experimentais foram selecionadas para redefinir o kilograma em função da constante de Planck: balança do watt (ou balança de Kibble) e medições da densidade cristalina por intermédio de raios X (x-ray crystal density - XRCD). O sucesso da redefinição só foi possível quando ambas as experiências apresentaram consistência entre os resultados, com incertezas compatíveis com os requisitos propostos pelo Comité Consultivo para a Massa e Grandezas Derivadas. A nova redefinição irá alterar profundamente a estrutura do SI e, com ela, novos desafios se levantam. Este artigo descreve resumidamente os passos dados até à nova definição, o seu impacto na comunidade metrológica científica e desafios futuros que podemos esperar.


A intensidade luminosa é uma das mais relevantes grandezas físicas associadas à luz visto que quantifica o brilho de uma fonte luminosa. Neste artigo, apresenta-se a definição desta grandeza, os padrões e unidades que para ela se criaram e, finalmente, discute-se a candela, a unidade da intensidade luminosa do Sistema Internacional de Unidades (SI), cuja definição foi pela primeira vez estabelecida por convenção internacional, em 1948, e foi sendo melhorada ao longo dos últimos setenta anos. 


Como consequência da recente revisão do Sistema Internacional de Unidades, surge a redefinição da unidade elétrica, o ampere, que passa a ficar definido através de uma constante física fundamental, a carga elementar, e, considerada imutável no tempo e no espaço e pondo de parte a definição obsoleta cuja materialização se tornava impossível de realizar. Os últimos resultados experimentais obtidos permitem atribuir novos valores numéricos às constantes que têm sido utilizadas desde a última convenção de 1990 e cuja revisão implica a introdução de pequenas alterações para as unidades elétricas, mas longe de provocar qualquer intervenção significativa de programas de recalibração.


Mole, de símbolo mol, é a unidade de base do Sistema Internacional de unidades (SI), em que se exprime a grandeza quantidade de matéria, também conhecida como quantidade química.
Quantidade de matéria, ou quantidade química, é uma grandeza que mede o número de entidades elementares especificadas de um sistema.
Uma entidade elementar pode ser uma molécula, um átomo, um ião, um electrão, ou outra partícula ou grupo de partículas conforme especificado: uma mole de moléculas, uma mole de átomos, uma mole de iões, uma mole electrões, etc.


Produzir energia elétrica de forma limpa e segura é possível através de reações de fusão nuclear. Fazê-lo de forma económica e sustentável tem sido alvo de intensa investigação principalmente em reatores experimentais do tipo tokamak. Desde a sua conceção em meados do século passado até à atualidade, muitas barreiras tecnológicas foram derrubadas, mas o caminho a percorrer ainda é longo. Neste artigo, procura-se dar uma visão geral de quatro desafios atuais cuja solução será determinante na viabilidade deste tipo de reatores como fonte de energia no futuro.

 


 

Entre as muitas efemérides científicas que se celebram em 2019 destaca-se o centenário da observação da deflexão da luz pelo Sol. Este efeito corresponde ao segundo teste clássico da Relatividade Geral, sendo o primeiro a explicação do avanço anómalo do periélio de Mercúrio. No entanto, foi na verdade a primeira confirmação de uma previsão da teoria. E não foi apenas bem sucedida; foi um autêntico fenómeno e fez de Albert Einstein uma celebridade mundial.


As Aprendizagens Essenciais (AE) de Físico-Química (7.º, 8.º e 9.º), de Física e Química A (10.º e 11.º), de Física (12.º) e de Química (12.º) [1] foram elaboradas pela Direção-Geral de Educação (DGE) em parceria com equipas de professores indicados pela Sociedade Portuguesa de Física (SPF) e pela Sociedade Portuguesa de Química (SPQ), durante os anos letivos 2016/17 e 2017/18.

As equipas incluíram professores do 3.º ciclo do ensino básico (3.º CEB), do ensino secundário e do ensino superior que trabalharam de forma integrada, tendo havido sugestões para a componente de química da parte da equipa da SPF e sugestões para a componente de física por parte da equipa da SPQ, uma vez que os professores de ambas as equipas tinham experiência de ensino das duas componentes dos programas, física e química.


Avião de papel

Estou certa que já te perguntaste porque voam os aviões. Os irmãos Wright, dois americanos dos Estados Unidos da América, foram os primeiros homens a construírem um avião cujo voo podia ser controlado. Desde então os aviões têm sofrido um desenvolvimento enorme e, presentemente, já podes voar num avião de dois andares, o Airbus A380-800, que leva até 555 passageiros e pode realizar voos de 14 800 km sem parar. O desenvolvimento dos aviões a nível do design, da segurança, do tamanho e da potência tem sido o resultado do trabalho de muitas pessoas entre as quais os engenheiros aeroespaciais. 


O dia 20 de maio é o Dia Mundial da Metrologia que comemora o aniversário da assinatura da Convenção do Metro, em Paris, realizada a 20 de Maio de 1875, por representantes de 17 nações, entre os quais o de Portugal. A Convenção do Metro permitiu criar as bases de um sistema mundial de medições coerente, essencial para a investigação, inovação e divulgação científica, a produção e o comércio internacional, assim como para a melhoria da qualidade de vida e a proteção do ambiente. 


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