Panorama do Tratamento de Resíduos Sólidos no Brasil

Por se tratar de um tema importante na área de Biologia e Geografia e Física, complementamos as informações fornecidas nele com um breve panorama da situação atual sobre o sistema de gestão de resíduos de nosso país. Sabemos que a maneira de lidar com o lixo é um dos principais caminhos para garantir a proteção ambiental e a preservação de recursos naturais. De acordo com o estudo “Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil – 2013”, pode-se afirmar que a gestão de resíduos sólidos tem trazido prejuízos ambientais e econômicos para o país, pois ela ainda apresenta problemas estruturais de implementação e não está presente de maneira uniforme em todas as regiões do país. Na figura abaixo podemos ver como cada macrorregião foi avaliada quanto à coleta de resíduos sólidos urbanos. Índice de Abrangência da Coleta de Resíduos Sólidos Urbanos (%) Segundo os autores do estudo, este setor ainda necessita de estruturação, gerenciamento e recursos para viabilizar os processos completos e adequados de gerenciamento de resíduos sólidos. De acordo com eles, 58,3% dos resíduos urbanos coletados foram, em 2013, para aterros sanitários, enquanto o montante restante, 41,7%, foi encaminhado para lixões ou aterros controlados. Para esses autores, essas duas formas de tratamento de resíduos pouco se diferenciam entre si, já que ambas não possuem o conjunto de sistemas e medidas necessários para proteção do meio ambiente contra danos e degradações. Ainda dentro do cenário nacional, a coleta seletiva ainda não se tornou uma prática uniforme, apesar de ser reconhecidamente indispensável para a recuperação dos materiais descartados e posterior reciclagem. De acordo com os idealizadores da pesquisa, sem uma coleta seletiva eficiente, os materiais acabam prejudicados e sem possibilidade de reaproveitamento ou reciclagem. Conforme explicado, o avanço nesse setor depende de um incentivo fiscal por parte do governo, referente aos materiais recicláveis ou reaproveitáveis, o que forneceria estímulo à indústria transformadora, tornando-a apta a absorver e reinserir, como matéria prima, aquilo que foi descartado como resíduo. Fonte : InfoEnem.

O que estudar de Física na reta final para o Enem 2015?

Faltando menos de um mês para o Enem, retomamos essa temática,  o que estudar faltando menos de um mês para o exame? Primeiramente, o recomendado nesse período é que você não aumente sua carga de estudos. Por exemplo, se você hoje estuda 20 horas por semana, de nada vale nesse último mês estudar 40 horas semanais. O aumento repentino de carga cognitiva pode ocasionar estresse e prejudicar seu aprendizado. Caso você ainda não tenha feito isto, propomos que separe algumas horas de um dia para fazer um “levantamento” de quais assuntos – em cada disciplina – geraram maior dúvida durante o sua preparação neste ano. Posteriormente, selecione material didático sobre esses assuntos – vídeo aulas, capítulos de livros, questões comentadas – e alguns exercícios. Durante sua rotina de estudos semanal, procure intercalar conteúdo inédito que ainda precisa ser estudado com aqueles que já suscitaram dúvidas no passado. Isso garantirá que você cumpra seu cronograma de estudos e, ainda assim, reveja conceitos mais complicados. Abaixo, selecionamos alguns itens – separados de acordo com os cadernos do Enem – que são muitas vezes considerados difíceis pelos estudantes, podendo servir de base para você começar a planejar seu período de revisão. Ciência da Natureza e suas Tecnologias  Física: diferença entre capacidade calorífica e calor específico; leis da termodinâmica; quantidade de momento linear; diferenciação entre força centrípeta e centrífuga; circuitos elétricos: ponte de wheatstone Fonte : InfoEnem

Entenda a Diferença entre Aterro Sanitário e Lixão .

Todo vestibulando já está careca de saber que o Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) dá muito valor para os diversos problemas ambientais da atualidade, como por exemplo nas questões da Biologia prova de Ciências da Natureza. Dentre os principais problemas, a destinação incorreta e a falta de tratamento do lixo merecem uma atenção especial. Afinal, além de ter o agravante que, cada vez produzimos mais lixo, o Brasil está longe de ser “um exemplo a ser seguido”. Mas antes de falar sobre quais atitudes e medidas precisamos adotar para vencer esse enorme desafio (assunto para uma próxima matéria!), é interessante entender a diferença entre lixão e aterro sanitário. Então vamos lá! Lixão Local sem nenhum tipo de preparo para receber os lixos. Neles, o chorume (líquido poluente, de cor escura e odor nauseante, originado de processos biológicos, químicos e físicos da decomposição de resíduos orgânicos) pode penetrar o solo e comprometer a água dos lençóis freáticos. Além disso, devido a exposição dos resíduos e a falta de fiscalização, o local acaba atraindo ratos, urubus e moscas, colocando em risco a saúde dos catadores informais que vão em busca dos materiais recicláveis. Veja abaixo uma ilustração que resume bem os problemas dos lixões: Aterro Sanitário Diferentemente do lixão, o aterro sanitário é uma área previamente preparada para receber os resíduos. Nele, é feita a impermeabilização do solo com materiais inertes (como mantas de polietileno e/ou argila), impedindo a contaminação dos lençóis freáticos pelo chorume (que muitas vezes tem sistema que possibilita sua drenagem!). Além da preocupação com o chorume, também é feita a capitação do metano, gás liberado no processo de decomposição do lixo e que pode ser utilizado para produzir energia. Muitos aterros têm até acompanhamento constante de diversos profissionais, como geólogos, que monitoram as possíveis falhas que possam trazer algum dano ao meio ambiente. Veja abaixo uma ilustração que resume bem um aterro sanitário: Antes de encerrar o assunto, vale destacar que temos, podemos assim dizer, uma situação “intermediária”: o aterro controlado. Nele, o chorume não é tratado, mas levado até a superfície, minimizando a contaminação do solo e das águas. Geralmente, uma cobertura de argila ou saibro é feita diariamente, evitando que os resíduos fiquem expostos ao ar livre. Na verdade, os aterros controlados geralmente foram lixões que receberam algumas adaptações para que os danos ao meio ambiente fossem minimizados. Veja uma ilustração de um aterro controlado: Especificadas cada uma das opções de destinação do lixo produzido pelas cidades, podemos resumi-las da seguinte maneira: na falta de tratamentos corretos, como a reciclagem e a compostagem, o aterro sanitário é, seguramente, a melhor opção. Em contrapartida, o lixão é aquele que traz os maiores (e mais sérios!) problemas ambientais. Já o aterro controlado é uma situação intermediária, que visa minimizar os danos causados pela decomposição dos resíduos. Fonte : Infoenem

Veja a diferença entre Raios, Relâmpagos e Trovões.

Muitas pessoas sabem que existem diferenças entre raios, relâmpagos e trovões, mas não sabem explicá-las. Outras nem imaginam que são fenômenos diferentes (embora interligados!). Que tal entender o que, de fato, são cada um deles? Então vamos lá! Raio Sempre quando temos uma diferença de potencial muito grande entre nuvens ou entre nuvens e terra, podemos ter uma descarga elétrica. E é justamente essa descarga elétrica que damos o nome de raio. Entretanto, já que você é nosso leitor e está se preparando para o vestibular, podemos nos aprofundar um pouco mais na explicação. Dentro das nuvens ocorre as chamadas correntes de convecção (deslocamento de massas de ar devido a diferença de temperatura). Muitas vezes, essas correntes de ar (sim, ventos!) são tão fortes que as colisões entre o granizo e os cristais de gelo dentro da nuvem eletrizam os cristais com carga positiva (geralmente na parte superior da nuvem) e o granizo com carga negativa (geralmente na parte inferior da nuvem). Caso essa eletrização seja muito alta, ocorre a indução de uma carga positiva na superfície da Terra, estabelecendo um campo elétrico. Calma que ainda não temos um raio, mas falta pouco. Basta apenas essa diferença de carga ser tão grande ou o campo elétrico ser tão intenso) ao ponto de superar a capacidade dielétrica (ou isolante) do ar atmosférico, que geralmente varia de 10 mil a 30 mil volts por centímetro. Agora sim, com a capacidade dielétrica da atmosfera superada, o ar torna-se um condutor. Pronto! Basta analisar o cenário…uma enorme diferença de carga elétrica entre nuvens e solo, ligadas por um (agora) condutor, é inevitável que uma imensa descarga elétrica apareça entre nuvens e o solo. Ou seja, temos um raio! Abaixo, uma ilustração que exemplifica bem a formação de um raio que detalhei no parágrafo anterior. Agora que sabemos como acontece a formação do raio, vamos entender os dois outros fenômenos envolvidos no título do artigo. Relâmpago Sempre quando ocorre um raio, boa parte da energia que ele libera, e devido a ionização do ar, é convertida em luz. A parte visível dessa luz, que geralmente toma trajetórias sinuosas e com muitas ramificações, chamaremos de relâmpago. Ou seja, de uma maneira simplista, podemos falar que o relâmpago é o que conseguimos enxergar de um raio. É o clarão! Trovão Quado o raio é muito forte, temos uma enorme descarga elétrica, certo? Algumas vezes, essa descarga é tão intensa que acaba aquecendo de maneira muito brusca os gases por onde o raio passa. Esse aquecimento súbito, seguido da rápida expansão dos gases, funciona como se fosse uma verdadeira explosão, gerando ondas mecânicas. É isso! O estrondo que escutamos após enxergarmos um relâmpago chama-se trovão, que nada mais é do que uma consequência direta do aquecimento dos gases da atmosfera quando um forte raio passou por lá. Fonte : InfoEnem

Neutrinos “camaleões” rendem Nobel de Física 2015.

Prof. Dulcidio Braz Júnior

06/10/2015 19:37

Takaaki Kajita e Arthur B. McDonald, laureados com o Nobel de Física 2015. Fonte: Nobel Prize.

Soube do resultado do Nobel de Física 2015 hoje pelo rádio, pouco antes da 7h da manhã, quando subia a serra rumo a Poços de Caldas, MG, onde leciono às terças-feiras. Mais uma vez a Física de Partículas levou o caneco! Acabei de chegar de volta à minha cidade e, por isso mesmo, ainda não havia escrito nada sobre a premiação. Mas vamos lá!

O Nobel de Física 2015 será dividido entre Takaaki Kajita, pesquisador japonês, e Arthur B. McDonald, pesquisador canadense. Ambos deram contribuições-chave para a “descoberta das oscilações dos neutrinos que comprovam que eles têm massa''. E cada um receberá quase 2 milhões de reais.

No momento que você está lendo esse post, não percebe mas está sendo atravessado por uma chuva de milhões de neutrinos. Mas não se preocupe! Eles são inofensivos. E o atravessam assim como furam as paredes do local onde você está e até mesmo o planeta Terra inteiro. É que os neutrinos, partículas elementares neutras e de massa minúscula, interagem muito pouco com a matéria. E aí está o problema: se interagem pouco, são de difícil detecção e estudo! Mas Kajita e McDonald usaram dois experimentos bastante sensíveis e desenhados para essa finalidade. E juntos comprovaram que os três tipos ou “sabores'' de neutrinos (neutrino do elétron, neutrino do tau e neutrino do muon) são como camaleões que podem mudar de aparência, transformando-se espontaneamente uns nos outros, num fenômeno conhecido como oscilação de neutrinos. E de quebra comprovaram que neutrinos têm massa minúscula, mas não nula.

Os três tipos de neutrino “trocam de roupa'', ou seja, oscilam mudando a identidade. Fonte: Nobel Prize.

Kajita, no Super-Kamiokande, estudou os neutrinos presentes na atmosfera.

Super-Kamiokande. Fonte: Nobel Prize.

O Super-Kamiokande é um detector gigantesco construído a 1.000 metros abaixo da superfície da Terra. É constituído por um tanque de 40 m de altura que contém  50.000 toneladas de água puríssima. A água é tão pura que feixes de luz podem viajar 70 metros através do meio líquido antes que sua intensidade seja reduzida pela metade. Numa piscina comum isso acontece em poucos metros. Mais de 11.000 detectores de luz estão localizados em volta de todo o tanque com a missão de “ver'', ampliar e medir flashes de luz da radiação Cherenkov¹ que surge quando um neutrino colide com uma molécula de água no tanque e uma partícula carregada é criada. Analisando a radiação Cherenkov¹ é possível saber o tipo de neutrino que a causou e de onde ele veio. Os neutrinos do muon que chegaram ao Super-Kamiokande de cima eram mais numerosos do que aqueles que viajaram por todo o globo terrestre, indicando que os neutrinos viajantes tiveram mais tempo para mudar de identidade.

McDonald, no SNO – Sudbury Neutrino Observatory, estudou os neutrinos provenientes do Sol e descobriu que eles não desapareciam no caminho até a Terra mas apenas trocavam de identidade.

Sudbury Neutrino Observatory. Fonte: Nobel Prize.

O SNO também é subterrâneo e fica encravado na rocha a 2100 m abaixo da superfície da Terra. Ele detecta neutrinos do elétron provenientes do Sol bem como os outros tipos de neutrinos. Os neutrinos reagem com a água pesada² no tanque e, assim como no Super-Kamiocande, dão origem a uma partícula carregada viajando rapidamente no meio originam um flash de radiação Cherenkov¹ que é detectado e analisado. No SNO, tantos os neutrinos do elétron quanto os outros dois tipos de neutrinos podem ser “vistos''. E por essa técnica descobriu-se que os neutrinos do elétron compareciam em menor quantidade enquanto outros tipos de neutrinos predominavam. A conclusão foi que alguns dos neutrinos do elétron oscilavam, trocando de identidade.

Vale lembrar que os neutrinos ficaram bastante populares na mídia entre setembro de 2011 e o início de 2012. É que num experimento peculiar, em que viajavam por dentro da Terra numa distância de pouco mais de 700 km entre a Suíça e a Itália, pareciam ultrapassar c, a velocidade da luz no vácuo³, algo impossível segundo as leis da Física. Mas os cientistas estavam medindo neutrinos superluminais e não conseguiam entender se havia um erro em algum ponto do experimento ou se estavam diante de uma descoberta bombástica que abalaria as estruturas da Física. Para desespero do grupo de pesquisas, descobriram depois de meses que havia um erro experimental provocado por mau contato num dos cabos do complexo equipamento que fazia a sincronização com GPS.

1 – Radiação Cherenkov é a radiação eletromagnética que surge quando uma partícula carregada atravessa um meio eletricamente isolante com velocidade maior do que a velocidade da luz naquele mesmo meio.
2 – Água pesada é o óxido de deutério, cuja fórmula é ²H2O. Tem propriedades semelhantes à da água comum, H2O. Mas tem um deutério no lugar de cada hidrogênio. O deutério é um isótopo mais pesado do hidrogênio que tem no núcleo, além do próton, também um nêutron.
3 – A velocidade da luz no vácuo vale aproximadamente c = 300 000 km/s.

Fonte : http://fisicanaveia.blogosfera.uol.com.br/2015/10/06/neutrinos-camaleoes-rendem-nobel-de-fisica-2015/

Nasa encontra evidências de água líquida em Marte.

O rover Curiosity descobriu sinais da existência de 'salmouras' na superfície do planeta, formadas quando os sais no solo, chamados de percloratos, absorvem vapor de água da atmosfera.

O rover Curiosity, da Nasa, encontrou evidências de que pode existir água em sua forma líquida próximo à superfície de Marte.

O "Planeta Vermelho", por sua distância do Sol, seria muito gelado para conseguir manter água na forma líquida na superfície, mas sais no solo podem diminuir seu ponto de congelamento, permitindo a formação de camadas de água bem salgada – como uma salmoura.

Os resultados dão credibilidade a uma teoria de que as marcas escuras vistas nas imagens como paredes cheias de cratera poderiam ser formadas por água corrente. Essas descobertas recentes da Nasa foram divulgadas na publicação científica Nature. Cientistas acreditam que finas camadas de água se formam quando os sais no solo, chamados de percloratos, absorvem vapor de água da atmosfera.

A temperatura dessas camadas líquidas seria de -70°C – muito frio para abrigar qualquer tipo de vida microbiana da maneira que conhecemos. Formadas nos 15cm mais superficiais do solo marciano, essas salmouras também estariam expostas a altos níveis de radiação cósmica – outra coisa que poderia ser considerada um obstáculo para a existência de vida.

Mas ainda é possível que organismos existam em algum lugar sob a superfície de Marte, onde as condições são mais favoráveis.

Ciclo de evaporação
Os pesquisadores reuniram diferentes linhas de evidências a partir do conjunto de informações trazidas pelo rover Curiosity.

O Sistema de Monitoramento do Ambiente do Rover (REMS, na sigla em inglês) – basicamente, a estação meteorológica do veículo – mediu a umidade relativa e a temperatura do local de pouso do rover na cratera de Gale.

Cientistas foram capazes também de estimar o teor de água do subsolo usando dados de um instrumento chamado Dynamic Albedo of Neutrons (DAN). Esses dados reforçavam a evidência de que a água do solo estava ligada a percloratos. Finalmente, o instrumento de Análise de Amostras de Marte deu aos pesquisadores o conteúdo de vapor de água na atmosfera.

Os resultados mostram que as condições estavam adequadas para as salmouras se formarem em noites de inverno no equador de Marte, onde o Curiosity aterrissou. Mas o líquido evapora durante o dia de Marte, quando a temperatura aumenta.

Javier Martin-Torres, um co-investigador na Missão do Curiosity e cientista-chefe no REMS disse à BBC que a descoberta ainda é indireta, porém é convincente. "O que nós vemos são condições para a formação de salmouras na superfície. É parecido com quando as pessoas estavam descobrindo os primeiros exoplanetas", afirmou.

"Eles não podiam ver os planetas, mas eram capazes de ver os efeitos gravitacionais na estrela. Esses sais de perclorato têm uma propriedade chamada liquidificação. Eles pegam o vapor de água da atmosfera e absorvem para produzir as salmouras."

Ele acrescentou: "Podemos ver um ciclo de água diário, o que é muito importante. Esse ciclo é mantido pela salmoura. Na Terra, temos uma troca entre a atmosfera e o solo pela chuva. Mas nós não temos isso em Marte."

Embora se possa pensar que a água líquida se forma a temperaturas mais altas, a formação da salmoura é o resultado de uma interação entre a temperatura e pressão atmosférica. Acontece que o ponto ideal para a formação destas películas líquidas é a temperaturas mais baixas.

O fato de cientistas verem provas da existência dessas salmouras no equador de Marte – onde as condições são menos favoráveis – significa que elas podem aparecer ainda mais em latitudes maiores, em áreas onde a umidade é mais alta e as temperaturas mais baixas.

Nessas regiões, as salmouras podem até existir pelo ano todo.

Fonte : http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2015/04/nasa-encontra-evidencias-de-agua-liquida-em-marte.html

Resistência Elétrica

Resistência

Considera-se um resistor, todo elemento de um circuito elétrico que tem a função exclusiva de transformar a energia elétrica em energia térmica. Este dispositivo é bastante utilizado em equipamentos elétricos e circuitos eletrônicos, cujas aplicações principais são: geração de calor, limitação da corrente elétrica e produção de queda de tensão.

Na prática observa-se o uso em aparelhos denominados aquecedores como o ferro elétrico, o chuveiro elétrico e o secador elétrico.

 Nos circuitos elétricos, os resistores são representados pelos símbolos:

  

Efeito Joule

Quando um condutor metálico é percorrido por corrente elétrica, os elétrons livres sofrem constantes colisões com os átomos do condutor, aumentando o “nível de vibração” dos átomos do condutor, o que implica em aumento de temperatura. Esse fenômeno é denominado efeito Joule.

Primeira lei de Ohm

A dificuldade que o resistor apresenta no movimento das cargas elétricas é denominada resistência elétrica de um resistor.

Ao se aplicar uma tensão U aos terminais de um resistor, surgirá uma corrente elétrica de intensidade i.

O alemão Georg Simon Ohm verificou que a razão entre as grandezas U e i é constante, onde esta constante é denominada resistência elétrica.

 U = R . i

Onde:

R - resistência elétrica - medida no SI em ohm (ohm)

U - tensão elétrica ou ddp - medida no SI em volt (V)

i - intensidade da corrente elétrica – medida no SI em ampère (A)

A expressão acima é conhecida como Lei de Ohm. São denominados resistores ôhmicos quando a resistência é constante. Assim, como a relação U = R . i é uma função do primeiro grau, o gráfico U x i será uma reta:

Propriedade do gráfico U x i

Segunda lei de Ohm

Através de experiências, Ohm observou que a resistência elétrica de um condutor (mantida a temperatura constante), depende de três fatores:

- comprimento;

- área de secção transversal;

- material do condutor.

Considere dois condutores X e Y feitos de mesmo material e mesma área de secção transversal, mas com comprimentos diferentes.

Observa-se que o resistor Y possui maior resistência que o resistor X.

R_Y > R_X  pois L_Y > L_X

Comparando os resistores M e N de mesmos materiais e comprimentos, mas áreas de secção transversal diferentes, observa-se que a resistência do resistor M é maior que do resistor N pois possui menor área de secção transversal.

R_M > R_N  pois A_M < A_N

Assim, Ohm chegou à conclusão que a resistência elétrica R é diretamente proporcional ao comprimento L do fio e inversamente proporcional à área de seção reta transversal (A). Assim:

Onde:

R - resistência elétrica do condutor – medida no SI em ohm (W)

r - resistividade do material (r) – medida no SI em ohm metro (W.m)

L - comprimento do condutor – medido no SI em metro (m)

A- área de secção transversal – medida no SI em metro quadrado (m²)

Exercícios resolvidos

1. Uma tensão de 12 volts aplicada a uma resistência de 3,0 W produzirá uma corrente de:

a) 36 A

b) 24 A

c) 4,0 A

d) 0,25 A

No texto foi dado U = 12 V e R = 3 W

Aplicando a 1ª. lei de Ohm, tem-se:

U =  R . i

12 = 3 . i

i = 4 A

Alternativa C

2. Num detector de mentiras, uma tensão de 6V é aplicada entre os dedos de uma pessoa. Ao responder a uma pergunta, a resistência entre os seus dedos caiu de 400kW para 300kW. Nesse caso, a corrente no detector apresentou variação, em mA, de:

a) 5

b) 10

c) 15

d) 20

Resolução:

Para uma resistência de 400kW, a corrente elétrica é:

U =  R . i

6 = 400 000 . i

i =6/400 000

i = 0,000 015 A = 15 mA

Para uma resistência de 300kW, a corrente elétrica é:

U =  R . i

6 = 300 000 . i

i = 6/300 000

i = 0,000 020 A = 20 mA

Resposta: A corrente elétrica sofreu uma variação de 5 mA

3. O gráfico representa a curva característica tensão-corrente para um determinado resistor.

Em relação ao resistor, é CORRETO afirmar:

a) é ôhmico e sua resistência vale 4,5 x 10² W

b) é ôhmico e sua resistência vale 1,8 x 10² W

c) é ôhmico e sua resistência vale 2,5 x 10² W

d) não é ôhmico e sua resistência vale 0,40 W

e) não é ôhmico e sua resistência vale 0,25 W

Resolução:

Como o gráfico U x i é uma reta, pode-se concluir que o resistor é ôhmico.

Para determinar sua intensidade, aplica-se a 1ª. lei de Ohm:

U =  R . i

1,5 = R . 0,006

R = 1,5/0,006

R = 250 W

Alternativa C

Fonte : http://minhasaulasdefisica.blogspot.com.br/2012/05/resistores-leis-de-ohm.html