Informações teóricas para atividades do OBA

Estrelas

Uma estrela é um corpo celeste luminoso formado de plasma. Como uma estrela possui sempre muita massa, sua gravidade a comprime, criando enormes pressões (e consequentemente muitocalor) no seu interior, o que produz a fusão nuclear. A fusão nuclear gera a energia que mantém a expansão necessária para equilibrar sua compressão gravitacional. Assim, as estrelas estão sempre se contraindo pela gravidade e se expandindo pelas reações nucleares ao mesmo tempo, criando um equilíbrio. A energia gerada é emitida por meio do espaço sob a forma de radiação electromagnética (da qual uma pequena parte é a luz visível), neutrinos e vento estelar. A estrela mais próxima da Terra — depois do Sol, a principal responsável por sua iluminação — é Próxima Centauri, que fica a 40 trilhões de quilômetros, ou 4,2 anos-luz. O aglomerado estelar de Plêiades M45 é um dos agrupamentos de estrelas jovens mais conhecidos.

A energia emitida por uma estrela está associada a sua pressão e temperatura interna, que possibilita um ambiente adequado à fusão nuclear, onde em certo processo ocorre principalmente na fusão do Hidrogênio para gerar Hélio. Alguns átomos muito pesados (iguais aos formados na fusão nuclear) não podem ser criados nas estrelas, sendo necessário outros processos aonde haja maiores temperatuas (como explosões de Supernovas). Uma estrela tem de ter uma massaacima de um determinado valor crítico (aproximadamente 81 vezes a massa de Júpiter) para que a pressão interior seja suficiente para ocorrerem reações nucleares de fusão no seu interior. Corpos que não atingem esse limite, mas que ainda assim irradiam energia por compressão gravitacional chamam-se anãs castanhas (ou anã marrom) e são um tipo de corpo celeste na fronteira entre as estrelas e os planetas, como gigantes gasosos.

A maior fração dos elementos mais pesados que o hidrogênio ou hélio no universo como o ferro, níquel ou outros metais foram gerados a partir da fusão termonuclear nos núcleos estelares. Elementos leves possuem menor eficiência energética a partir de sua fusão, o que por consequência levam a um ciclo de transições de elementos que eventualmente desencadeiam à morte da estrela. Uma estrela em seu fim pode ter diversos destinos dependendo de suas características, como dar origem a uma gigantesca explosão (as supernovas, nesta explosão ocorrem reacções nucleares), entrar em colapso podendo dar origem a uma Estrela de nêutrons, um Buraco Negro ou uma anã branca.

As estrelas menores que o Sol têm menor temperatura e seu brilho é alaranjado ou avermelhado. Assim como o Sol têm temperatura média e o seu brilho é amarelado. E as maiores têm maior temperatura e um brilho branco-azulado.

As estrelas visíveis aparecem como pontos brilhantes e cintilantes, por causa da energia que se dissipa no espaço, sejam em forma de radiação eletromagnética, neutrinos ou vento solar, e percebidas dessa forma devido a grande distância que podem percorrer as radiações estelares que chegam fracas ao nosso planeta, sendo suscetíveis, na grande maioria dos casos, às distorções ópticas que produzem as turbulências e as diferenças de densidade da atmosfera terrestre(seeing), à exceção do Sol que devido a sua proximidade é visto como um disco e é o responsável pela luz do dia. O uso comum da palavra estrela nem sempre reflete o verdadeiro objeto astronômico: todos os pontos cintilantes no céu são freqüentemente chamados de estrelas, apesar de poderem ser planetas visíveis, meteoros (estrelas cadentes), galáxias, nebulosas,cometas ou até mesmo um sistema binário formado por duas estrelas, como é o caso de Alpha Crux, que constitui a extremidade mais brilhante do Cruzeiro do Sul (ou Crux).

Classificação das estrelas

As estrelas diferem na sua massa, composição e brilho absoluto (não o brilho aparente, que varia com a sua distância ao ponto de observação). Ao longo da vida de uma estrela, a sua massa e composição se alteram gradativamente devido aos processo de fusão nuclear.

Segue-se uma pequena lista de alguns dos objectos estelares mais "exóticos":

· anã castanha (ou anã marrom): um objeto sub-estelar em que não tem lugar a fusão dehidrogénio, mas que brilha em infravermelhos e no vermelho devido a alguns outros tipos de reações nucleares e ao calor interno.

· anã branca: resultado final da vida de uma estrela de média grandeza, uma anã branca é o núcleo que resta da estrela depois que ela ejeta as suas camadas exteriores.

· estrela de nêutrons: o que resta depois da explosão de uma supernova. É um objecto extremamente denso, mas não tanto como um buraco negro.

· buraco negro: objecto cuja gravidade é tão intensa que nem a luz lhe consegue escapar, e que pode ser formado a partir de explosões de estrelas supermassivas, que colapsam num buraco negro.

Ciclo de Vida das Estrelas

Estrelas nascem em nuvens moleculares, grandes regiões de matéria de alta densidade (apesar dessa densidade ser um pouco menor do que aquela obtida numa câmara de vácuo na Terra), e se formam por instabilidade gravitacional nestas nuvens, causada por ondas de choque de umasupernova (estrelas de grande massa que iluminam com muita intensidade as nuvens que as formam). Um exemplo dessa reflexão é a Nebulosa de Órion.

Estrelas gastam 90% de suas vidas realizando a fusão nuclear do hidrogênio para produzir hélioem reações de alta pressão próximo ao seu centro.

Pequenas estrelas (chamadas de anãs vermelhas) queimam seu combustível lentamente e costumam durar dezenas a centenas de bilhões de anos. No fim de suas vidas, elas simplesmente vão apagando até se tornarem anãs negras.

Conforme a maioria das estrelas esgota a sua reserva de hidrogênio, suas camadas externas expandem e esfriam formando uma gigante vermelha (em cerca de 5 bilhões de anos, quando o Sol já for uma gigante vermelha, ele terá engolido Mercúrio e Vênus). Eventualmente, o núcleo será comprimido o suficiente para iniciar a fusão do hélio. Então a camada de hélio se aquece e expande, para em seguida esfriar e se contrair. A reação expulsa a matéria da área externa para o espaço, criando uma nebulosa planetária. O núcleo exposto irradia fótons ultravioleta que ionizam a camada ejetada, fazendo-a brilhar.

Estrelas maiores podem fundir elementos mais pesados, podendo queimar até mesmo ferro. O núcleo remanescente será uma anã branca, formada de matéria degenerada sem massa suficiente para provocar mais fusão, mantida apenas pela pressão de degenerescência. Essa mesma estrela vai se esvair em uma anã negra, numa escala de tempo extremamente longa.

Em estrelas maiores, a fusão continua até que o colapso gravitacional faça a estrela explodir em uma supernova. Esse é o único processo cósmico que acontece em escalas de tempo humanas. Historicamente, supernovas têm sido observadas como "novas estrelas" onde antes não havia nenhuma.

A maior parte da matéria numa estrela é expelida na explosão (formando uma nebulosa como aNebulosa do Caranguejo) mas o que sobra vai entrar em colapso e formar uma estrela de nêutrons (um pulsar ou emissor de raios X) ou, no caso das estrelas maiores, um buraco negro).

A camada externa expelida inclui elementos pesados, que são comumente convertidos em novas estrelas e/ou planetas. O fluxo da supernova e o vento solar de grandes estrelas é muito importante na formação do meio interestelar.

Algumas estrelas

1) Estrela Rigel Centauro : ou Rigel Kent. É a estrela mais brilhante da constelação de Centauro, sendo a terceira mais brilhante do céu, vista a olho nu, estando aproximadamente a 4,4 anos-luz do Sol. A estrela Alpha Centauri, como também é chamada, é uma estrela amarela, cerca de 23% maior que o Sol.

2) Estrela Hadar : Também conhecida como Beta Centauri é a segunda estrela mais brilhante da constelação de Centauro e a décima mais brilhante do céu.

3) Cruzeiro do Sul: Mais conhecida como Crux, é uma constelação do hemisfério celestial sul. É a menor de todas 88 constelações. Apesar do seu pequeno tamanho é uma das mais notáveis constelações. Esta constelação fica próximo do Pólo Sul Celeste.

4) Miaplácidus: também conhecida como Beta Carinae, é uma gigante branca e uma das estrelas mais brilhantes no céu. Encontra-se a uma distância de 111 anos-luz, com uma temperatura média de 9100 Kelvins (8827 ºC). Miaplácidus brilha com a luz que produz um raio de 5,85 vezes a do sol.

5) Canopus: também conhecida como Alpha Carinae, é a estrela mais brilhante da constelaçãode Carina, e a segunda estrela mais brilhante no céu, perdendo apenas para Sirius. Canopus é uma estrela supergigante branco-amarelada. Localizada no hemisfério sul, e é visível do horizonte sul até os estados americanos da Virgínia e Kentucky e costa africana do Mar Mediterrâneo. Canopus está, segundo o satélite Hipparcos, a 310 anos-luz nosso sistema solar. Canopus seria uma das estrelas mais poderosas de nossa galáxia. Como é, ela é cerca de 20.000 vezes mais brilhante que o Sol.

6) Triângulo Austral: O Triângulo Austral é relativamente fácil de localizar no céu, não só por conter algumas estrelas facilmente identificáveis a olho nu, como também pelo formato óbvio que estas desenham e pela proximidade de duas das estrelas mais brilhantes de todo o céu, da constelação vizinha do Centauro.

7) Sirius: é a estrela mais brilhante no céu noturno, localizada na constelação de Canis Major. Pode ser vista a partir de qualquer ponto na Terra. Dista 8,57 anos-luz da Terra, sendo por isso uma das estrelas mais próximas do nosso planeta. A sua estrela vizinha mais próxima é Procyon, à distância de 5,24 anos-luz, com uma massa cerca de 2,4 vezes maior que a massa do Sol. A melhor época do ano para observação situa-se em meados do mês de janeiro, quando atinge o meridiano à meia-noite.

8) Prócion: é a estrela mais brilhante da constelação de Cão Menor e a nona estrela mais brilhante do firmamento. Atualmente, Prócion é orbitada por uma anã branca, denominadaProcyon B.

9) Beteugeuse: ou pode ser chamada de Alpha Orionis, é uma estrela de brilho variável sendo a 10ª ou 12ª estrela mais brilhante no firmamento. É também a segunda estrela mais brilhante na constelação de Orion. Apesar de ter a designação α ("alpha"), ela não é mais brilhante queRigel (β Orionis). Betelgeuse é na verdade mais brilhante que Rigel no comprimento de ondainfravermelho, mas não nos comprimentos de onda visíveis.

10) Órion : é uma constelação do equador celeste. Reconhecida em todo o mundo por incluirestrelas brilhantes e visíveis de ambos os hemisférios. Tem forma de um trapézio composto por quatro estrelas. É uma constelação fácil de ser enxergada pois dentre as estrelas que a compõem, destaca-se a presença de três, Mintaka, Alnilam e Alnitak, popularmente conhecidas como "As Três Marias", que formam o cinturão de Órion e está localizado no centro desta. Nesta constelação também encontra-se uma das raras nebulosas que podem ser vistas a olho nu, aNebulosa de Órion que é uma região de intensa formação de estrelas.

11) Rigel : ou mesmo Beta Orionis. É a estrela mais brilhante da constelação de Orion, e a sétima mais brilhante do céu. Betelgeuse é uma estrela variável que em curtos períodos atinge um brilho equivalente a de Rigel. Rigel tem como diâmetro 97.300.000 km sendo então aproximadamente 70 vezes maior do que o Sol e 7628 vezes do que o planeta Terra estando a 800 anos luz faz com que esta seja a estrela mais brilhante da constelação de Órion apesar de não ser a maior, a sua luminosidade é superior à do Sol em 62.000 vezes. É uma estrela de cor branca azulada. Sua temperatura estimada na superífcie é de ~19.726,85 ºC.

Planetas

O QUE ACONTECEU COM PLUTÃO?

Um dos grandes desafios em ciência é encontrar a semelhança de coisas que são aparentemente diferentes e estabelecer a diferença entre coisas que são supostamente semelhantes. No processo de desenvolvimento de uma ciência, cientistas embatem conceitos e observações com o objetivo de melhor compreender um dado objeto de estudo. Com isso nascem as metodologias de classificação e com elas podemos diferenciar uma estrela de um planeta, um planeta de um asteróide e um asteróide de um cometa.

No entanto, nem sempre a diferença entre classes de objetos é muito simples. Um exemplo disso pode ser visto com o conceito de ilha. No senso comum ilha é uma porção de terra cercada de água por todos o lados. Mas assim sendo, qual seria a diferença entre ilha e continente, uma vez que os continentes também podem ser cercados de água por todos os lados? Definiu-se, por conveniência, que porções de terra cercadas por água de tamanho menor ou do mesmo tamanho que a Groenlândia seriam ilhas. Uma definição como esta é um tanto arbitrária, e em ciência procuram-se fazer generalizações que dependam mais de características intrínsecas dos objetos estudados e muito menos de subjetividades. São estas sutilizas que fazem com que um morcego, classificado como mamífero, seja muito mais “parecido” com um cachorro do que com um pássaro e uma baleia, também um mamífero, não seja um peixe.

Plutão é um astro muito diferente dos planetas conhecidos até o momento de sua descoberta, no que se refere ao caminho que ele percorre em torno do Sol. Há momentos em que Plutão se encontra a 4.400.000.000 Km do Sol, mais próximo do que Netuno, e em outros momentos bem mais afastado, a 7.400.000.000 Km. Isto faz com que Plutão por vezes se aproxime da órbita de Netuno, um planeta bem maior do que Plutão. Em vista do desenvolvimento de novas tecnologias e da descoberta de novos planetas fora do sistema solar, pesquisadores do mundointeiro se reuniram em Praga na XXVI. Como os astrônomos definiram que um planeta deve ser o objeto dominante nas proximidades de sua órbita, e que nas proximidades da órbita de Plutão está Netuno, que é dominante sobre Plutão (podendo eventualmente destruí-lo ou agregá-lo), Plutão não poderia ser mais classificado como planeta. Assim, para concluir a atividade utilize a escala de distâncias construída pelos alunos para mostrar as possíveis posições de Plutão para explicar o motivo da exclusão de Plutão da classe de planeta.

Assim, para o sistema solar, um planeta é um objeto celeste que atende aos seguintes critérios:

O Sistema Solar é o conjunto de objetos celestes formado pelo Sol e todos os objetos que gravitam em torno dele. A Terra é um destes objetos, que com mais outros sete compõe a classe dos planetas. No entanto, até recentemente outro objeto pertencia a esta classe: Plutão.

É necessário lembrar que a idéia de considerarmos mais alguma coisa fora do nosso planeta se baseia na questão de localização e de agrupamento: uma pessoa vive numa casa de um dado número que juntamente com outras formam uma rua, que em conjunto formam um bairro, compondo uma cidade, pertencente a um estado que se encontra em um país e assim sucessivamente. Imaginemos até quanto este agrupamento de classes pode crescer.

No sistema solar existem duas medidas que temos que considerar e definir escalas menores caso queiramos criar uma réplica no sistema solar. Primeiramente a medida a ser considerada é o diâmetro de cada planeta e, por conseguinte, a distância entre os planetas e o Sol, conforme a seguir:

Astro	Diâmetro	Distância
	[quilômetros]	[quilômetros]
Sol	1.392.000	0
Mercúrio	4.860	57.900.000
Vênus	12.100	108.000.000
Terra	12.760	149.600.000
Marte	6.800	228.000.000
Júpiter	143.000	778.000.000
Saturno	120.000	1.430.000.000
Urano	50.800	2.870.000.000
Netuno	49.400	4.500.000.000

Será necessário diminuir estes valores de modo a que fosse possível representá-los num desenho ou maquete, conservando, porém, o “aspecto” de tamanho e distância de todos os objetos entre si. A resposta disto esta na utilização de uma escala.

Astro	Diâmetro	Distância
	[quilômetros]	[quilômetros]
Sol	1.392.000	0
Mercúrio	4.860	57.900.000
Vênus	12.100	108.000.000
Terra	12.760	149.600.000
Marte	6.800	228.000.000
Júpiter	143.000	778.000.000
Saturno	120.000	1.430.000.000
Urano	50.800	2.870.000.000
Netuno	49.400	4.500.000.000

Revisão do conteúdo de Física do primeiro bimestre (Ensino médio 3º ano)

A eletricidade estática é a carga elétrica num corpo cujos átomos apresentam um desequilíbrio em sua neutralidade. O ramo da física que estuda os efeitos da eletricidade estática é a Eletrostática. O fenômeno da eletricidade estática ocorre quando a quantidade de elétrons gera cargas positivas ou negativas em relação à carga elétrica dos núcleos dos átomos. Quando existe um excesso de elétrons em relação aos prótons, diz-se que o corpo está carregado negativamente. Quando existem menos elétrons que prótons, o corpo está carregado positivamente. Se o número total de prótons e elétrons é equivalente, o corpo está num estado eletricamente neutro.

Existem muitas formas de "produzir" eletricidade estática, uma delas é friccionar certos corpos, como por exemplo, ao atritarmos um pente de plástico em sua roupa arrancamos os elétrons livre do material naquela região atritada e provocamos no pente um fenômeno de eletrização. Dizemos então que o pente ficou carregado ou eletrizado, isto é, ficou com um excesso de um tipo de carga, que poderia ser positiva ou negativa. Aproximando de pequenos pedaços de papel os mesmos são atraídos pelo pente por conterem cargas positivas opostas às do pente, já um filete de água é expelido por certamente conter cargas iguais ao do pente eletrizado por atrito.

É importante observar que no decorrer de todos os fenômenos elétricos conhecidos, a quantidade de carga elétrica total não se altera. A partir dessa observação, foi elaborada a lei de conservação de elétrica. Essa lei experimental afirma que a soma algébrica das cargas elétricas de um sistema isolado se mantém constante, quaisquer que sejam os fenômenos que nele ocorram. Esse princípio de conservação de carga elétrica é válido inclusive para a velocidade próxima à velocidade da luz e também no mundo subatômico.

Outro exemplo de eletrização por atrito teremos ao retirar uma malha de lã, no inverno. A malha de lã, que é de um material isolante, ao ser atritada com os braços (corpo) que é condutor, tem cargas elétricas que se espalham por todo corpo, ocupando sempre a sua superfície externa (os pelos do braço), pois elas sendo todas de mesmo nome ou sinal, repelem-se mutuamente, tendendo a ficar o mais longe possível uma das outras e devido ao tempo frio os elétrons escapam pelos pêlos por causa da umidade do ar.

Ou mesmo num dia seco, após caminhar sobre um tapete e lã e, em seguida, tocar a maçaneta da porta, você poderá visualizar uma pequena faísca e sentir um ligeiro choque. Isso ocorre por que ao se caminhar sobre o tapete de lã, elétrons se movimentam para o corpo (os pés) devido ao atrito. Por causa do tempo seco esses elétrons ficam presos no corpo a ao tocar na maçaneta causam a pequena faísca e o ligeiro choque liberando os elétrons.

Um outro caso de choque por causa de eletricidade estática ocorre nas portas dos carros ao encostá-las, ou mesmo ao cumprimentar uma pessoa, ou tocar em algum objeto que aparentemente não deveria dar choque por não estar ligado à corrente elétricas. Isso ocorre por que o motorista (ou o passageiro) do veículo em geral acumula cargas elétricas devido ao atrito entre a roupa e o tecido do banco do veículo, principalmente nos dias de inverno seco, quando as pessoas usam blusas de lã. Lembre-se que no processo de eletrização por atrito os corpos atritados adquirem cargas de mesmo módulo, porém sinais opostos. Assim, dependendo do material do tecido do banco do veículo, a pessoa pode, por exemplo, ficar com excesso de cargas negativas. Como o volante do veículo e outros materiais que o motorista mantém contado são maus condutores de cargas elétricas, bem como o ar seco também é mau condutor, este motorista, somente descarregará seu excesso de cargas ao tocar em algum material condutor. Isto, em geral ocorre quando o passageiro toca na porta do carro que, por ser feita de metal, é boa condutora de cargas elétricas. Neste escoamento de cargas a pessoa sente o choque.

A mesma questão de eletrização dos carros ocorre com os aviões, porém nesse caso ocorre por causa do atrito da fuselagem do avião com o ar. Para escoamento dessas cargas durante o vôo existem nas asas pequenos fios metálicos. No abastecimento de um avião, o mesmo é conectado à terra pra que possíveis cargas elétricas existentes na fuselagem sejam escoadas, evitando pequenas descargas elétricas que podem explodir o combustível que esta sendo introduzido no seu tanque.

Um equipamento que utiliza o processo de eletrização são os aparelhos de Xereografia. A Xerografia era formada por etapas e usava placas lisas. Foi quase 18 anos antes que um processo inteiramente automatizado esteve desenvolvido, a descoberta chave que é uso de um cilindro revestido com o selênio em vez de uma placa lisa, tendo por resultado a primeira copiadora automática comercial, liberada por Haloid/Xerox em 1960. A xerografia conhecida veio dos radicais gregos xeros (seco) e graphos (escrita), porque não há nenhum produto químico líquido envolvido no processo, ao contrário das técnicas mais adiantadas da reprodução como cyanotype.

Revisão do conteúdo de Física do primeiro bimestre (Ensino médio 1º e 2º ano)

Ciência

No seu sentido mais amplo, refere-se a qualquer conhecimento ou pratica sistemática. Num sentido mais restrito, ciência refere-se ao sistema de adquirir conhecimento baseado no método cientifico. A ciência então é o escorço para descobrir e aumentar o conhecimento humano de como a realidade funciona.

Historia da ciência

Enquanto a investigação empírica do mundo natural tem sido descrita desde a antiguidade, e o método científico tenha sido usado desde a idade media, o surgimento da ciência moderna é normalmente traçado até o inicio da idade moderna, durante os séculos XVI e XVII, período conhecido como Revolução cientifica.

Atualmente temos uma condecoração chamada de Nobel de Física, criada pela Fundação Nobel, obedecendo à vontade do químico Alfred Nobel (o inventor da dinamite), expressa em seu testamento. Um dos maiores físicos brasileiros, Cesar Lattes, mesmo com um grande número de condecorações, infelizmente nunca foi contemplado com o Nobel de Física. Em Compenhage, Dinamarca, há uma carta escrito “Por que Cesar Lattes não ganhou o Premio Nobel – abrir 50 anos depois da minha morte”, carta essa escrita por Niel Bohr que morreu em 1962.

Ciência e tecnologia

A ciência e a tecnologia sempre estiveram muito próximas. Geralmente a ciência é o estudo da natureza de acordo com métodos científicos e a tecnologia é a aplicação dos conhecimentos científicos para adquirir um resultado pratico.

Historia da tecnologia

A historia da tecnologia e quase tão antiga quanto a historia da humanidade, e se segue desde quando os seres humanos começaram a usar ferramentas de caça. A história da tecnologia tem embutida a cronologia do uso dos recursos naturais, pois param serem criados todas as ferramentas, necessitavam antes de conhecimentos para o uso de recursos naturais adequados, como exemplo:

· Tecnologias mais antigas convertiam recursos naturais em ferramentas simples

· Temos também as ferramentas feitas por raspagem e mesmo a criação da roda

· A descoberta do uso do fogo permitindo um melhor aproveitamento dos alimentos dos recursos naturais que necessitam do calor para serem úteis

· O uso da madeira e o carvão de lenha como primeiros combustíveis

· A madeira, a argila e a rocha, entre os materiais mais adiantados a serem tratados pelo fogo para fazer armas, cerâmica, tijolos e cimentos, entre outros materiais.

· E seguidamente a fornalha para derreter e forjar o metal.

Atualmente vemos tecnologia apenas nos computadores, eletrônicos, eletrodomésticos, entre outros. Porém quando um homem desconhecido fez seu primeiro arco para atirar sua seta ou lança mais longe estava o mesmo usando tecnologia. Quando os portugueses construíram suas primeiras caravelas, estavam eles criando tecnologia avançada para o tempo deles. A tecnologia é de sempre e é própria do homem. Mas como todas as ações, a tecnologia está sempre a evoluir.

A metalurgia, resultado da evolução tecnológica

Metalurgia designa um conjunto de procedimentos e técnicas para extração, fabricação, fundição e tratamento dos metais e suas ligas. Desde muito cedo o homem aproveitou os metais para fabricar utensílios, como o cobre, o chumbo, o bronze, o ferro, o ouro, a prata. Com base na metalurgia surgiram os alquimistas que, durante a Idade Média, foram os responsáveis por grandes avanços na metalurgia, na verdade lançando as modernas bases dessa ciência.

Historia da metalurgia no Brasil

Os duzentos primeiros anos de nossa historia são marcados pela economia canavieira. Nesse período a metalurgia era exercida por artífices ferreiros, caldeiros, funileiros, latoeiros, sempre presentes nos grupos portugueses que desembarcavam nas recém-fundadas capitanias. A matéria prima nessa época era importada e rara. A metalurgia extrativa no país foi inaugurada em São Paulo entre 1580 e 1640, porém só aconteceu um desenvolvimento matulurgico no Brasil entre 1800 e 1850. A evolução metalúrgica no Brasil foi retardada por causa da falta de mão de obra especializada no país, devido ao período de escravatura. A questão da necessidade de uma forte siderúrgica no país vem sendo colocada praticamente desde o Descobrimento, atingindo seu ponto crítico nas circunstâncias que antecederam a criação da Companhia Siderúrgica Nacional, em 1943.

Os cientistas

Cientista se refere a qualquer pessoa que exerça uma atividade sistemática para obter conhecimento ou um individuo que se empenha em atividades e tradições que estão ligadas as escolas de pensamento ou filosofia. Historicamente os cientistas eram chamados de “filósofos naturalistas” ou “homens de ciência”. Ciência e filosofia eram basicamente sinônimas. No século XX foi adotada a noção moderna de ciência como um ramo especial de informação sobre o mundo, praticado por um grupo distinto e através de um método particular. A ciência e a tecnologia tem continuamente modificado a existência humana. Como profissão, os cientistas têm reconhecimento total atualmente. Cientistas podem ser chamados de Teóricos ou Experimentalistas.

Teóricos: são aqueles que basicamente desenvolvem novos modelos para explicar dados existentes e predizer novos resultados.

Experimentalistas: são os que testam os modelos fazendo medidas.

A matemática é geralmente agrupada com os cientistas, como outros cientistas a matemática começa com intuições ou hipóteses.

Cientistas x engenheiros

Em geral, confundimos cientistas com engenheiros, porém os engenheiros são voltados à ciência aplicada. Os cientistas estudam coisas e os engenheiros constroem coisas.

Entre os engenheiros temos mecânicos, eletricistas, químicos, aeroespaciais, entre outros.

Como exemplo de cientistas temos: astrônomos, astrofísicos, bibliotecários, biólogos, bioquímicos, cientistas da computação, economistas, engenheiros agrônomos, físicos, geofísicos, geógrafos, geólogos, historiadores, lingüistas, matemáticos, médicos, químicos, sociólogos, zootecnistas, entre outros.

A relação entre a Física e as outras ciências

A física é uma ciência básica e a base para as demais ciências. Com a física agente estuda as leis básicas que regem as substancias materiais do globo terrestre.

Com relação as outras ciências, pode-se estimar áreas e efetuar processamentos geodésicos para se descobrir petróleo nas costas dos mares brasileiros. A física pode ajudar na biologia também, como por exemplo, estimar a densidade de um tecido, ou mesmo para fazer imagens do corpo humano com o ultra-som, a ressonância magnética e etc. Antes desses equipamentos serem "inventados" para visualizar estruturas biológicas, os físicos tiveram que estudar a propriedades e os fenômenos desses componentes como o som, ultra-som e magnetismo.

Outro exemplo de relação entre a física e outras ciências pode ser observado no funcionamento de submersão de um submarino que ocorre da seguinte forma:

Os tanques da frente e a popa, chamados de Tanque de Lastro Principal ou (TLP), os quais são abertos e completamente completados com água durante a submersão, ou completamente preenchidos com ar pressurizado para vir à tona.

Outra forma de colaboração da física podemos ver nas transmissões elétricas, onde o matérial utilizado depende de suas propriedades físicas. Um exemplo seria a resposta a seguinte questão: “Por que são usados cabos condutores de alumínio e não de prata nas linhas mais longas de transmissão elétrica?”

Primeiramente, quatro metais são os que ressaltam por sua condutividade: a prata, o ouro, o cobre e o alumínio. Como a prata e o ouro são muito caros, o cobre e o alumínio são os mais utilizados. Outros metais têm menor resistência, sendo, portanto, menos apropriados. A principal razão para a utilização do cobre é sua excelente condutividade elétrica. O cobre apresenta a resistência elétrica mais baixa de todos os metais não-preciosos.

A resistência do alumínio é 65% mais alta que a do cobre. Por conseqüência, para conduzir a mesma corrente elétrica, um cabo de alumínio vai precisar de um cruzamento 65% maior que um cabo de cobre. Além de ser menos condutivo, o alumínio é três vezes mais leve que o cobre, tendo cada um sua própria característica de aplicação.

Para os cabos aéreos, o peso do cabo é um o fator decisivo, portanto o alumínio é o mais utilizado, isto significa condutores mais espessos, mas nem por isso é algo relevante no momento de planejar uma linha aérea de transmissão de energia. Para cabos subterrâneos que transportam alta voltagem, o cobre é mais apropriado, sendo que o custo mais alto deste material decorre de seu isolamento. O alumínio pode exigir um condutor mais espesso, portanto será necessário maior material de isolamento para sua cobertura, o que pode resultar em um cabo de custo mais elevado. Desta maneira, é preferível utilizar o cobre, que requer um menor volume de cobre. Outra vantagem do cobre para aplicações subterrâneas é sua alta resistência à corrosão. Por esse motivo as linhas aéreas em regiões costeiras alguma vezes são feitas em cobre ao invés de alumínio.