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O BARULHO E SEUS EFEITOS SOBRE A AUDIÇÃO , via Portal São Francisco.

O QUE É O BARULHO? Barulho é, por definição, um som indesejável. Ele varia em sua composição em termos de frequência, intensidade e duração. Sons que são agradáveis para algumas pessoas podem ser desagradáveis para outras. Por exemplo, os sons de música poder ser divertidos para alguns, mas outros já os consideram lesivos.
Então, para um som ser classificado como “barulho”, este deve ser julgado pelo ouvinte.
PERDA DE AUDIÇÃO INDUZIDA POR RUÍDO (BARULHO) A exposição contínua a níveis de ruído superiores a 50 decibels pode causar deficiência auditiva em algumas pessoas. Há variação considerável de indivíduo para indivíduo relativa à susceptibilidade ao barulho. Entretanto, padrões têm sido estabelecidos que indicam o quanto de som, em média, uma pessoa pode tolerar em relação ao prejuízo de sua saúde. Níveis toleráveis de poluição sonora Os índices de poluição sonora aceitáveis estão determinados de acordo com a zona e horário segundo as normas da ABNT (n.º 10.151). Conforme as zonas os níveis de decibéis máximos permitidos nos períodos diurnos e noturnos são os seguintes. Área Período Decibels (dB) Zona de Hospitais Diurno Noturno 45 40 Zona Residencial Urbana Diurno Noturno 55 50 Centro da cidade (negócios, comércio, administração). Diurno Noturno 65 60 Área Predominante Industrial Diurno Noturno 70 65 ATENÇÃO! O BARULHO PODE PREJUDICAR VOCÊ. Muitos sons em nosso ambiente excedem estes padrões e a exposição contínua a esses sons pode causar até a perda da audição. A diferença em níveis de decibels é maior do que se poderia esperar: 100 vezes mais energia sonora entra nos ouvidos em um ambiente de 95 dB do que num ambiente de 75 dB. A perda auditiva típica observada com as pessoas que possuem uma longa história de exposição a ruído é caracterizada por perda de audição na faixa entre 3000 e 6000 Hz . Na fase precoce à exposição, uma perda de audição temporária é observada ao fim de um período, desaparecendo após algumas horas. A exposição contínua ao ruído resultará em perda auditiva permanente que será de natureza progressiva e se tornará notável subjetivamente ao trabalhador no decorrer do tempo. Estas mudanças nos limiares auditivas podem ser monitoradas através de testes audiométricos e isto alertará os médicos que as medidas preventivas deverão ser iniciadas. Nos estágios avançados, uma perda de audição nas frequências altas afetará seriamente a habilidade para entender a fala normal. Em geral, pessoas com perdas auditivas nas frequências altas não experimentarão dificuldades para detectar a fala, mas terão problemas para entender conversações.
TABELA DE IMPACTO DE RUÍDOS NA SAÚDE – VOLUME/REAÇÃO EFEITOS NEGATIVOS EXEMPLOS DE EXPOSIÇÃO VOLUME REAÇÃO FEITOS NEGATIVOS EXEMPLOS DE LOCAIS
Até 50 dB Confortável (Limite de OMS) Nenhum Rua sem Tráfego Acima de 50 dB O organismo Humano começa a sofrer impactos do ruído.
De 55 a 65 dB A Pessoa fica em estado de alerta não relaxa Diminui o poder de concentração e prejudica a produtividade no trabalho intelectual.
De 65 a 70 dB (início das epidemias de ruído) O organismo reage para tentar se adequar ao ambiente, mimando as defesas, aumenta o nível de cortisona no sangue, diminuindo a resistência imunológica. Induz a liberação de endorfina tornando o organismo dependente. É por isso que muitas pessoas só conseguem dormir em locais silenciosos com o rádio ou TV ligados. Aumenta a concentração de colesterol no sangue.
Bar ou restaurante lotado Acima de 70 o organismo fica sujeito a estresse degenerativo além de abalar a saúde mental Aumentam os riscos de enfarte, infecções, entre outras doenças sérias Praça de alimentação em shopping centers Ruas de tráfego intenso.
Ruídos eventuais alcançam volumes mais altos.
Um trio elétrico, por exemplo, chega facilmente a 130 dB, o que pode provocar perda auditiva induzida, temporária ou permanente. ZUMBIDO INDUZIDO PELO BARULHO Embora a causa exata de zumbido seja desconhecida, muitos pacientes que têm história de exposição a ruído apresentam zumbido. O barulho pode ser a causa mais provável do zumbido e este pode ou não ocorrer simultaneamente com perda auditiva. A maior parte dos pacientes que apresenta zumbido também tem problemas auditivos, mas uma pequena porcentagem (menos de 10%) tem audição dentro dos limites da normalidade. O zumbido como resultado de exposição a ruído pode ocorrer súbita ou muito gradativamente. Quando ocorre subitamente, é frequentemente percebido a uma intensidade razoavelmente alta e pode persistir nesse nível permanentemente. Entretanto, para outros, o zumbido é temporário e não retorna mais. Mais comumente, o aparecimento do zumbido induzido por ruído é gradual e intermitente em seus estágios precoces. Os pacientes referem escutar um padrão médio de zumbido por um curto período de tempo após uma exposição prolongada a sons intensos. Uma vez que o paciente deixa de escutar a fonte do ruído, o zumbido desaparece rapidamente e se torna inaudível até a próxima exposição. Este padrão intermitente frequentemente continua por meses ou anos com períodos de zumbido se tornando cada vez mais longos. Se a exposição ao barulho continua, o zumbido frequentemente aumenta de volume e torna-se constante. A maioria dos pacientes que tem uma longa história de exposição a ruído refere um zumbido que é tonal em qualidade e de alta frequência, que se assemelha aos tons externos acima de 3000 Hz.
PROGRAMA DE CONSERVAÇÃO DE AUDIÇÃO – O QUE VOCÊ DEVE FAZER:
Afastar-se do barulho o máximo possível. Usar protetor auditivo individual quando o barulho for inevitável ou não puder ser paralisado. Reduzir o tempo que você se expõe ao barulho. Reduzir o barulho em sua fonte.
COMO O ZUMBIDO AFETA VOCÊ É comum para as pessoas com zumbido notarem um aumento nos seus zumbidos enquanto estão expostos ao barulho. Em função disto referem que não podem frequentar locais populares, tais como concertos musicais, danças, festas e eventos esportivos. Elas não podem usar cortador de grama, serras, aspiradores de pó, processadores de comida, ferramentas elétricas e armas de fogo. Algumas pessoas tiveram que abandonar seus empregos ou mudar de função por causa do barulho relacionado ao trabalho. Num curto período de tempo após terem se afastado de suas funções, elas percebem que seus zumbidos retornaram aos seus níveis originais.
OUTRAS CONSEQUÊNCIAS À SAÚDE COM RELAÇÃO À EXPOSIÇÃO AO RUÍDO.
O barulho é conhecido por ter efeitos nocivos não somente sobre a audição, causando estresse em todo o sistema circulatório, respiratório e digestivo. Exposição prolongada ao ruído pode causar dores de cabeça, cansaço e elevação da pressão arterial. O barulho pode interferir no aprendizado de crianças e até mesmo afetar uma criança por nascer. Se você contribuir para a redução do ruído em seu ambiente, cada órgão de seu corpo, assim como das demais pessoas ao seu redor, estarão sendo beneficiadas. Fonte: http://www.bauru.unesp.br
Decibéis.
O decibel, ou melhor: os decibéis
1. Motivação e advertência inicial O decibel é, provavelmente, a medida mais mal entendida que existe. Existem vários tipos de decibéis em uso e, talvez, um número ainda maior de confusas tentativas de explicá-los. Outra coisa que precisa ser enfatizada é que, enquanto que podemos materializar a unidade 1 Kg, a unidade 1 metro, etc não podemos materializar 1 decibel. A razão? O decibel é uma ordem de grandeza. Com efeito: em muitas áreas da tecnologia precisamos comparar duas instâncias de uma mesma grandeza ( como por exemplo: uma potência na entrada e na saída de um sistema de áudio, a voltagem na entrada e na saída de uma antena de micro ondas , etc ).
Precisamos calcular quanto a saída S ( ou output ) é maior ou menor do que a entrada E
( input ). Obviamente, a primeira coisa a pensar seria usar a razão S / E para expressarmos esse ganho ( = aumento ) ou atenuação ( = diminuição ) . Contudo, é muito comum — em áreas tecnológicas como Eletrônica e outras — que S seja muitíssimo maior ou menor do que E, o que daria a razão acima valores tão grandes ou tão pequenos que ficaria difícil atribuir significado prático e intuitivo para tais valores. A saída para o impasse é bastante natural para quem realmente entendeu o significado do logaritmo. Com efeito, bastará usar como medida da amplificação ( ou seja: o ganho ou atenuação ) a ordem de grandeza da razão S / E , ou seja: usar o log ( S / E ) .
Um último detalhe: na prática bastará ir até a primeira cada decimal dessa ordem de grandeza e para procurar evitar o uso da virgula será conveniente usar no lugar do
log ( S / E ) ( que alguns chamam de bell ou bel, em honra a Alexandre G. Bell ) o
10 log ( S / E ) ( o deci – bell ) Vale a pena resumir:
2. O decibel comum A amplificação de um sistema que tem entrada E e saída S é dada
( em decibéis, ou dB ) por:amplificação = 10 log ( S / E ). Entende-se, acima, que a entrada e a saída são grandezas de mesmo tipo ( por exemplo duas potências, ou duas voltagens, ou etc ) e expressas na mesma unidade de medida ( por exemplo: ambas em watts, ou ambas em volts, etc ).
Exemplo Ao girarmos o controle de volume de um toca-discos, o output aumentou de
0.5 w para 10 w. Qual o ganho em dB ?
Solução: ganho = 10 log ( 10 / 0.5 ) = 13 dB, ou seja a nova saída = 101.3 = 20 vezes maior do que a inicial. Exemplo Os sinais de rádio de um avião tinham 1 mw de potência e chegaram à antena do aeroporto enfraquecidos de 58 dB. Sendo que o sistema de
rádio-recepção do aeroporto amplificou esses sinais para 2 w, pede-se o ganho do sistema antena do aeroporto + amplificador do aeroporto .
Solução: o leitor deve ter cuidado ! A perda de 58 dB é uma valor negativo, ou seja
( indicando por ant o sinal captado pela antena): – 58 = 10 log ( ant / 0.001 ) ,
e daí: ant = 0.001 * 10 -5.8 = 1.58 * 10 -9 de modo que: ganho no aeroporto = 10 log ( 2 / ant ) = 91 dB ou seja, o aeroporto foi capaz de amplificar cerca de um bilhão de vezes o sinal que captou do avião. 3. Outros decibéis Em muitas áreas tecnológicas prefere-se particularizar a comparação genérica acima para o caso de um sinal padrão
( referencial ) com o sinal efetivamente medido. Isso, entre outras vantagens, permite a construção de instrumentos e de painéis registradores de medidas. A desvantagem é que cada escolha de sinal padrão leva a um tipo de decibel. O quadro abaixo mostra alguns exemplos usados na área da Eletrônica:
Símbolo Sinal Padrão Fórmula dBm Sinal de potência = 1 miliwatt 10 log [ ( saída em mw ) / ( 1 mw ) ] dBu Tensão elétrica de 0.775 volts 20 log [ ( tensão em volts ) / ( 0.775 volts ) ] dBVU C ampo magnético de 250 nano webers/m 10 log [ ( campo em nw/m ) / ( 250 nw/m ) ] Exemplo Num certo ponto da fita de um tape recorder a intensidade do campo foi medida como 9.5 dBVU. Calcule a intensidade em nw/m. Solução: 9.5 = 10 log ( E/250 ), daí E = 250 * 10 0.95 = 2228 nw/m
Exemplo Explique a lógica do seguinte cálculo de um engenheiro de telefonia: 44 dBm – 6 dBm = 25 118 – 3.98 = 25 114.02 mw = 43.99 dBm Fonte: http://www.mat.ufrgs.br Decibéis A intensidade ou volume dos sons é medida em unidades chamadas decibéis, abreviadas para dB. Sessenta dB é a intensidade do som de uma conversa, e 120 dB a de um avião a jato. Se uma pessoas “perder” 25 dB de volume, poderá ter problemas de audição. A perda de 95 dB pode ensurdecer totalmente uma pessoa. A competência auditiva é classificada como normal, perda leve, moderada, severa e profunda (Quadro II). É difícil imaginar o que perdem aqueles que têm uma deficiência auditiva. Portanto, para ilustrar, examinemos a tabela a seguir:
QUADRO I Grau de Deficiência Perda em dB Normal 0 a 15 Leve 16 a 40 Moderada 41 a 55 Moderada Severa 56 a 70 Severa 71 a 90 Profunda + de 90 Classificação das Perdas Auditivas de Davis – para crianças QUADRO II Grau de Deficiência Perda em dB Normal 0 a 15 Leve 16 a 40 Moderada 41 a 55 Moderada Severa 56 a 70 Severa 71 a 90 Profunda + de 90 Fonte: http://www.ines.org.br
Decibéis .A intensidade Sonora Todo sistema sensorial tem um limite mínimo e um limite máximo para responder a um estímulo. A média da população com audição normal é capaz de ouvir sons tão fracos quanto -10 a 0 dB (o som de uma folha caindo de uma árvore é mais forte!…) e tolerar, sem desconforto, sons de 90 dB, desde que por um período curto de tempo. Sons de 130 dB chegam a provocar dor. Os sons da fala situam-se principalmente entre as frequências de 250 e 8000 Hz e variam entre 15 e 45 dB de intensidade.
Para se ter uma ideia, o som de um torneira gotejando é de aproximadamente 20 dB, de uma conversação tranquila é de 45-55 dB, o som de um secador de cabelo é de 85 a 90 dB, um caminhão pode chegar a 100 dB, a turbina de um avião é de mais ou menos 130 dB, podendo equivaler ao som de shows de rock! Efeitos dos sons intensos no organismo Os efeitos do som no nosso organismo dependem do tempo de exposição, da intensidade sonora e da susceptibilidade individual. O efeito mais conhecido da exposição a sons intensos, sejam eles agradáveis (como concertos de música clássica ou de rock) ou não (como o ruído de trânsito intenso), é a perda de audição temporária (a princípio) ou definitiva. Há, no entanto, outros sintomas comuns e não menos importantes que podem ocorrer com ou sem instalação da perda auditiva: zumbido, deterioração do reconhecimento da fala, intolerância a sons (hiperacusia), nervosismo, ansiedade, dores de cabeça, tonturas, constrição dos vasos sanguíneos periféricos, perturbações circulatórias, taquicardia, aumento da condutância da pele, dilatação da pupila, diminuição da motilidade gastro-intestinal (ocasionando gastrite, úlcera), alterações do apetite e do sono, liberação de noradrenalida, adrenalina (hormônios do medo, da raiva e da ansiedade) e cortisol. É por causa dessa liberação de hormônios que muitas pessoas acham que ouvir música em intensidade moderada não dá “emoção” ou “não tem graça”. Todos esses efeitos podem ser agravados se a exposição a níveis elevados de pressão sonora forem combinados a ingestão de álcool, esforço físico, cansaço, estresse ou a certos estados de saúde (como diabetes e pressão alta, por exemplo). Limites de tolerância Várias Leis e Normas nos orientam quanto aos níveis aceitáveis de ruído em diversos ambientes. Os índices de poluição sonora aceitáveis são estabelecidos pela Lei n.º 1.065 de Maio de 1996 e são determinados de acordo com a zona e horário segundo as normas da ABNT (n.º 10.151). Conforme as zonas os níveis de decibéis nos períodos diurnos e noturnos são os seguintes: Os índices de poluição sonora aceitáveis estão determinados de acordo com a zona e horário segundo as normas da ABNT (n.º 10.151). Conforme as zonas os níveis de decibéis máximos permitidos nos períodos diurnos e noturnos são os seguintes. Área Período Decibels (dB) Zona de Hospitais Diurno Noturno 45 40 Zona Residencial Urbana Diurno Noturno 55 50 Centro da cidade (negócios, comércio, administração). Diurno Noturno 65 60 Área Predominante Industrial Diurno Noturno 70 65 As condições de conforto acústico são normatizadas e estão expressas na NBR 10152: Níveis de Ruído para Conforto Acústico.
O quadro abaixo, mostra alguns valores estabelecidos por essa Norma. Locais dB (A) Hospital Apartamentos,Enfermarias, Berçários, Centros Cirúrgicos 35-45 Escolas Salas de Aula,Laboratórios 40-50 Residências Dormitórios Salas de Estar 35-45 40-50 Escritórios Salas de Projeto e de Administração Salas de Computadores 35-40 45-65 Segue abaixo a tabela de limites de tolerância para ruído contínuo ou intermitente, de acordo com o Anexo I da Norma Regulamentadora nº 15 (NR 15), Portaria 3.214 de 08/06/1978 (Ministério do Trabalho), que dispões sobre o programa de Prevenção de Riscos Ambientais. Nível de ruído dB (A) Máxima exposição diária permissível 85 8 horas 86 7 horas 87 6 horas 88 5 horas 89 4 horas e 30 minutos 90 4 horas 91 3 horas e trinta minutos 92 3 horas 93 2 horas e 40 minutos 94 2 horas e 15 minutos 95 2 horas 96 1 hora e 45 minutos 98 1 hora e 15 minutos 100 1 hora 102 45 minutos 104 35 minutos 105 30 minutos 106 25 minutos 108 20 minutos 110 15 minutos 112 10 minutos 114 8 minutos 115 7 minutos .
Programa Nacional de Educação e Controle da Poluição Sonora – Silêncio, instituído pelo CONAMA e sob a coordenação do Ibama tem várias resoluções, dentre elas: Resolução CONAMA nº 1/90, que estabelece critérios, padrões, diretrizes e normas reguladoras da poluição sonora. Resolução CONAMA nº 2/90, que estabelece normas, métodos e ações para controlar o ruído excessivo que possa interferir na saúde e bem-estar da população. Resolução CONAMA nº 20/94, que institui o Selo Ruído como forma de indicação do nível de potência sonora medido em decibel, dB(A), para aparelhos eletrodomésticos, que venham a ser produzidos, importados e que gerem ruído no seu funcionamento. A aplicação do Selo Ruído nos produtos eletrodomésticos tem como objetivo informar ao consumidor o nível de potência sonora emitido por estes produtos, medido em decibel – dB (A). Uma questão de conscientização “Som e audição: a mais perfeita combinação” (Fga. Mônica Cappelozzi) A audição é nosso sentido mais valioso. Ela carrega para dentro de nós tudo o que está acontecendo ao nosso redor, mesmo que esteja fora de nosso campo visual. Não ponha em risco este órgão tão precioso e delicado! Fonte: http://www.fonoesaude.org Decibéis Observações O nível de intensidade sonora (“sound pressure level” – SPL) em dBSPL é medido com referência à pressão de 0,0002 microbar, que é a pressão sonora no “limiar da audição”. Os níveis de 90 a 180 decibéis são extremamente perigosos no caso de exposição constante. Níveis de intensidade sonora em decibéis (dBSPL) dBSPL
EXEMPLOS 30 Biblioteca silenciosa, sussurro leve 40 Sala de estar, geladeira, quarto longe do trânsito 50 Trânsito leve, conversação normal, escritório silencioso 60 Ar condicionado com 6 m de distância, máquina de costura 70 Aspirador de pó, secador de cabelo, restaurante barulhento 80 Tráfego médio de cidade, coletor de lixo, despertador com 60 cm de distância 90 Metrô, motocicleta, tráfego de caminhão, máquina de cortar grama 100 Caminhão de lixo, serra elétrica , furadeira pneumática 120 Concerto de Rock em frente as caixas de som, trovão 140 Espingarda de caça, avião a jato 180 Lançamento de foguete Fonte: http://www.music-center.com.br Decibéis A percepção do volume está relacionada à variação de pressão gerada por uma onda sonora e, portanto, à sua intensidade. Nosso sistema auditivo tem dois limites de audibilidade: limiar de audibilidade (mínima intensidade audível) limite de dor (máximo nível de intensidade audível sem danos fisiológicos ou dor) A gama entre os 2 limites é muito grande. Para uma frequência pura de 1000 Hz, esses limites vão de 10-12 watt/m2 a 1 watt/m2, ou seja, uma razão de 1 trilhão para 1. Intensidade (watt/m2) Volume (referência = 1000Hz) 1 Limite de dor 10-3 fff 10-4 ff 10-5 f 10-6 mf 10-7 p 10-8 pp 10-9 ppp 10-12 Limite de audibilidade Numericamente, a referência em watt/m2 não é confortável. Para isso foi introduzida uma razão de compressão logarítmica, o decibel (dB). DECIBEL é uma relação logarítmica entre duas potências ou intensidades. dB = 10 log10 (I1/I2) Relação exponencial e logarítmica: N=Be –> logBN=e xy*xz = xy+z –> log a*b = log a + log b xy/xz = xy-z –> log a/b = log a – log b (xy)z = xy*z –> log ab = b log a NÍVEL DE INTENSIDADE SONORA: toma-se o limiar de audibilidade como referência (10-12 watt/m2): limiar de audibilidade 10 log (10-12/10-12) = 10 log 1 = 0 dB limite de dor 10 log (1/10-12) = 10 log 1012 = 120dB A cada 3dB a Intensidade dobra: I + I –> 10 log (2/1) = 10* 0,301= 3dB Relação de Intensidade/ Potência (dBm ou dB SPL) Relação de Pressão/ Voltagem (dBV ou dBu) 0dB = 1* I 0dB = 1* V 1dB = 1.25* I 2dB = 1.25 * V 2dB = 1.6* I 4dB = 1.6 * V 3dB = 2* I 6dB = 2* V 4.8dB = 3 * I 9.5dB = 3 * V 6dB = 4* I 12dB = 4* V 7dB = 5 * I 14dB = 5 * V 7.8dB = 6 * I 15.6dB = 6* V 8.5dB = 7 * I 16.9dB = 7 * V 9dB = 8* I 18dB = 8* V 9.5dB = 9 * I 19.1dB = 9 * V 10dB = 10* I 20dB = 10* V 12dB = 16* I 24dB = 16* V 15dB = 32* I 30dB = 32* V 18dB = 64* I 36dB = 64* V 20dB = 100* I 40dB = 100* V 30dB = 1.000* I 60dB = 1.000* V 40dB = 10.000* I 80dB = 10.000* V Potência máxima de alguns instrumentos Instrumento Potência Máxima (watt) Decibéis clarinete 0,05 86 violoncelo 0,16 92 piano 0,27 94 trompete 0,31 94 trombone 6,0 107 bombo 25,0 113 dBm(Z) referencia é 1mW=0,001W = 10-3W 10 * log P/0.001 W dBV referencia é 1 Volt Decibel em relação à tensão (U) P = U2/Z dB = 10 log P1 / P2 = 10 log (U2/Z)1* (U2/Z)2 = 10 log (U2)1/(U2)2 = 10 log (U1/U2)2 = 20 log (U1/U2) = dBV dBu referencia é 0,775 V ou 775 mV dBm = dBW + 30 dBW = dBm – 30 dBV = dBu – 2.21 dBu = dBV + 2.21

Leia mais em: http://www.portalsaofrancisco.com.br/meio-ambiente/decibeis
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“O céu também é azul em outros planetas”? via Revista Ciência e Tecnologia.

A cor azul no nosso céu se deve ao fato de que a componente azul da luz solar- que apesar de enxergarmos como branca, é , na verdade composta por todas as cores que vemos no arco – íris, é espalhada em todas as direções enquanto atravessa nossa atmosfera, por causados dos gases nela contidos. A cor azul é mais espalhada do que as outras cores por ter o comprimento de onda  (distância entre duas cristas consecutivas) da mesma ordem de grandeza das moléculas atmosféricas.

Nosso pôr do Sol é avermelhado devido ao mesmo fenômeno. Com o Sol perto do horizonte, sua Luz, para nos alcançar, precisa atravessar uma camada maior da atmosfera. Nesse percurso maior, a componente azul se espalha tanto que acaba não chegando aos nossos olhos, sobra apenas a faixa do amarelo ao vermelho, que sofrem menos dispersão.

OBS: Em Marte ocorre o oposto da Terra.

Reflexão,Educação por Leandro Karnal.

” A grande revolução neste País (Brasil) chama-se educação

Na verdade eu diria que é a única. Todas as outras revoluções são blefes, são passageiras.

Educação é a única coisa que podemos ter que nunca será tirado de nós. Educação é o maior patrimônio de alguém e eu digo isso como descendente de imigrantes. Gente que chegou ao Brasil sem nada e construiu sua história com ênfase na educação. Esse é o grande desafio de cada pessoa: a ênfase na educação. Não deixem de fazer isso durante toda a sua existência. invista em si e tome a melhor decisão:afaste-se de vícios que limitam a nossa liberdade”

” A Educação é para a vida e não para o vestibular”

O conhecimento é um processo , não um produto.

Gravidade quântica em loop: a teoria em que espaço e tempo não existem, via entrevista a Revista Galileu.

Já parou para pensar que a realidade a sua volta pode não ser muito… Real? Parece roteiro de filme do Christopher Nolan, mas a verdade é que há uma teoria da física que prevê exatamente isso.

Segundo o físico italiano Carlo Rovelli, a teoria da gravidade quântica em loop reconhece que nós precisamos mudar nossa noção de tempo e espaço para entender a física dos primórdios do Universo e de dentro dos buracos negros. Ou seja, os conceitos de tempo e espaço simplesmente não existem para esta teoria. E é por isso que ela é uma das ideias mais interessantes da física.

No livro A Realidade Não é o que Parece (Objetiva), Rovelli se dedica a informar os leitores de modo simples e didático todos os aspectos deste conceito que parece absurdo, mas que ganha cada vez mais relevância dentro da comunidade científica.

A treta do século
Para entender a gravidade quântica em loop, primeiro, é preciso entender as desavenças entre a relatividade geral e a mecânica quântica — pode chamar de Ruth e Raquel, se preferir. A primeira, proposta por Einstein, diz respeito aos corpos gigantescos do Universo, como estrelas e planetas.

A segunda, é a base da física nuclear, ou seja, é a física que explica corpos muito, muito pequenos, partículas menores do que prótons e elétrons. Este campo possui propriedades que não estão presentes na teoria de Einstein, a relatividade geral. Mesmo assim, tanto o conceito do físico alemão quanto a mecânica quântica parecem terrivelmente certos.

No livro, Rovelli cita uma antiga piada: “A natureza está se comportando conosco como aquele rabino idoso consultado por dois homens para resolver uma disputa. Depois de ouvir o primeiro, o rabino disse: ‘Você tem razão’. O segundo insistiu para ser ouvido. O rabino escutou e lhe disse: ‘Você também tem razão’. Então a mulher do rabino, que escutava a conversa de outra sala, gritou: ‘Mas os dois não podem ter razão ao mesmo tempo’. O rabino pensou um pouco, concordou e concluiu: ‘Você também está certa’”.

É como se a natureza tivesse duas explicações diferentes para seu funcionamento. Mas os cientistas sabem que uma das duas deve estar errada — pelo menos da forma como as entendemos hoje. Logo, se a física do século 20 pudesse ser resumida em um emoji, seria este: ¯\_(ツ)_/¯

O Universo elegante
A questão é que cientistas são atraídos por teorias elegantes, ou seja, simples e funcionais. E essa falta de compatibilidade entre as duas maiores teorias da física deixa a comunidade científica com o cabelo mais em pé que o de Einstein.

Várias estudiosos tentaram resolver o problema ao longo dos anos. A busca por uma teoria única que junte estes dois campos de estudo é o sonho de qualquer cientista. Sim, estamos falando da Teoria de Tudo. E é aí que surge a Teoria das Cordas, como uma proposta para unificar as gêmeas briguentas da física teórica.

Mas, enquanto os teóricos das cordas acreditam que o mundo quântico é formado por minúsculos filamentos de energia (as cordas), os cientistas que defendem a ideia da gravidade quântica em loop sequer acreditam que haja um mundo infinitamente pequeno que comporte estas cordas. São ideias tão antagônicas.

Diferente de sua rival, a teoria da gravidade quântica em loop nem tem a pretensão de ser uma Teoria de Tudo. “Acho que estamos bem longe disso porque ainda precisamos compreender muita coisa sobre o Universo”, disse Rovelli à GALILEU. “A gravidade quântica em loop é ‘apenas’ uma teoria que busca entender o Big Bang e o interior dos buracos negros. Eu ficaria bem feliz se entendesse ‘apenas’ isso.”

Vale lembrar que nem a Teoria das Cordas, nem a gravidade quântica em loop têm comprovação em laboratório. Por isso, são apenas sugestões de visão de mundo. Neste cabo de guerra da física teórica, cada uma tenta juntar as evidências que pode já que ainda não existe tecnologia capaz de fazer um tira-teima.

Você pode ler mais sobre a Teoria das Cordas e, depois de terminar este texto, decidir qual das teorias faz mais sentido para você. (Leia também a entrevista com o especialista Cumrun Vafa, da Universidade Harvard.)

Surge o loop
Esta tensão entre os dois tipos de física não existe na teoria da gravidade quântica em loop porque, no fim, as duas conversam entre si. Rovelli explica: “A gravidade quântica em loop combina relatividade geral e mecânica quântica com muito cuidado, porque não utiliza nenhuma outra hipótese a não ser essas duas teorias, oportunamente reescritas para se tornarem compatíveis. Mas suas consequências são radicais”.

Com a relatividade geral, aprendemos que o espaço não é mais uma caixa rígida e inerte, como um recipiente em que você joga suas coisas. Ele é mais parecido com o campo eletromagnético (por onde se propagam coisas como as ondas de rádio ou a luz que chega aos nosso olhos, que também é onda): um imenso molusco imóvel em que estamos imersos, um molusco que se comprime e se retorce, como escreveu Rovelli.

Já a mecânica quântica nos ensina que campos como este são feitos de “quanta”. Isso quer dizer que o espaço seria formado por pequenos pacotinhos, como os fótons que formam a luz – a isso damos o nome de estrutura granular. A diferença entre os fótons e os pacotinhos de espaço, ou “quanta de espaço” (para dar um nome chique), é que, enquanto os fótons vivem no espaço, os pacotinhos de espaço são eles próprios o espaço. Doido, né?

Ou como Rovelli explica no livro: “O espaço como recipiente amorfo das coisas desaparece da física com a gravidade quântica. As coisas (os quanta) não habitam o espaço, habitam uma os arredores da outra, e o espaço é o tecido de suas relações de vizinhança.“

Assim, entende-se que, em uma escala muito, muito pequena, o espaço não é mais algo contínuo, ele tem um limite, que é o limite dos pacotinhos que o formam. E essa é um dos pilares da teoria da gravidade quântica em loop.

Leia também:
+ Físicos encontram evidência de que o Universo já foi um holograma

Quanto tempo o tempo tem
Outro ponto crucial da teoria é a forma como entendemos o tempo. E, se precisamos abandonar a ideia de que o espaço é um “recipiente que contém as coisas”, também precisamos parar de ver o tempo como uma linha na qual as coisas fluem. Aqui, em uma escala minúscula, o tempo não é uma sucessão de acontecimentos formados por passado, presente e futuro.

Einstein já havia sugerido que o tempo e o espaço formam um todo único. E deu a isso o criativo nome de “espaço-tempo”. Ou seja, não podemos vê-los como coisas separadas. E as teorias do físico alemão também só ajudam a reforçar que o que entendemos por tempo é bastante limitado.

Segundo esta ideia, é errado, por exemplo, pensar que o tempo é o mesmo em todos os lugares. Ele não é. Um relógio que está sob um móvel não vai marcar o mesmo horário de um outro que esteja sob o chão, assim como o tempo de quem está na praia é diferente daquele de quem não está em uma cidade litorânea. Isso porque quando mais próximo da Terra, onde a gravidade é mais intensa, mais devagar o tempo passa.

Nossos relógios de pulso e celulares não são capazes de perceber essa diferença de infinitésimas frações de segundo, mas instrumentos mais precisos de laboratório são.
Rovelli explica que, para entendermos a teoria da gravidade quântica, não devemos pensar que exista um gigantesco relógio cósmico que marque o tempo do Universo. Pense em um recorte de tempo como o “ano”, por exemplo. Um ano nada mais é do que o período de tempo em que a Terra dá uma volta em torno do Sol. Ou seja, o “ano” é uma medida que só faz sentido para os terráqueos.

Possíveis alienígenas que vivessem em Plutão não teriam a mesma ideia de ano que nós, já que o “ano” lá corresponde a 248 anos na Terra. Eles seriam obrigados a inventar uma outra forma de comemorar aniversários ou de organizar a previdência. Assim, é possível perceber que o nosso conceito de tempo nada mais é do que uma espécie de “acordo”, uma convenção que pouco tem a ver com as leis do Universo como um todo.

Aprendemos com Einstein, há mais de um século, que cada objeto do Universo possui um tempo próprio. Se na Terra, em altitudes diferentes, o tempo já muda, imagina em Marte ou em Proxima B. É isso mesmo o que você está pensando, fã de Interestelar, foi exatamente essa ideia que permitiu com que Matthew McConaughey ficasse mais novo do que a própria filha.

Antes do alemão, o próprio Newton já havia afirmado que não podíamos medir o “verdadeiro” tempo, mas, se assumíssemos sua existência, teríamos uma forma eficaz de descrever vários fenômenos da natureza. De fato. O problema é que em uma escala muito pequena, uma escala quântica, o tempo como o conhecemos não funciona.

“Trata-se de uma mudança simples, mas, de um ponto de vista conceitual, o salto é grande. Temos de aprender a pensar o mundo não como algo que muda no tempo, mas de alguma outra maneira. As coisas mudam apenas uma em relação a outra. No nível fundamental, o tempo não existe”, escreveu Rovelli.

Resumindo: o espaço é um campo e o tempo nasce dos processos desse mesmo campo. Logo, o Universo inteiro seria formado por campos quânticos. E estes campos quânticos não viveriam no espaço-tempo, já que eles seriam o próprio espaço-tempo, ou seja, tudo o que nos cerca seria formado por campo sobre campo.

A estes campos que vivem sobre si mesmos sem a necessidade de um “suporte” damos o nome de “campos quânticos covariantes”. O nome é assustador, mas a ideia é bem simples. “A substância de que é feito o mundo simplificou bastante nestes últimos anos. O mundo, as partículas, a energia, o espaço e o tempo, tudo isso é apenas a manifestação de um único tipo de entidade: os campos quânticos covariantes.”

A ideia fica mais clara quando a comparamos com a luz, que é formada por fótons e ondas. Se você se afastar o suficiente de um punhado de fótons vai conseguir enxergar as ondas. Ou seja, os fótons são a maneira como as ondas interagem.

Da mesma forma, o espaço e o tempo seriam formados por quantas de gravidade. Como os fótons que permitem a interação entre as ondas de luz, os quanta de gravidade possibilitam a interação entre espaço e tempo.

Basta olhar para si mesmo. O que forma os seres humanos? Um braço? Uma célula? Um átomo? Não. O que forma um ser humano é o conjunto de todas estas coisas. Se você se afastar o suficiente de uma molécula do corpo humano vai poder ter uma visão geral do humano que ela forma.

Como coloca Rovelli: “Pense nas montanhas. Onde ela começa? Onde ela termina? Quanto ela continua sob a terra? São perguntas sem sentidos, porque uma montanha não é um objeto em si, é só uma maneira que temos de dividir o mundo para falar dele mais facilmente. Seus limites são arbitrários, convencionais, cômodos. São maneiras de organizar a informação que dispomos, ou melhor, formas da informação que dispomos”.

Tudo bem, é complexo, mas não é difícil. Segundo Rovelli, o preço conceitual pago para entender a teoria da gravidade quântica em loop é a renúncia à ideia de espaço e tempo como estruturas gerais para enquadrar o mundo. Ninguém pode chegar para você, dizer esse absurdo e fingir que não aconteceu nada. Aconteceu, sim.

Talvez, a dificuldade em entender o conceito se deva ao fato de que é praticamente impossível pensar em um mundo sem tempo e sem espaço. Isso porque essa ideia coloca em risco a própria realidade a nossa volta — daí para o niilismo de Nietzsche é um pulo. Mas, como alertou o físico italiano, “compreender o mundo muitas vezes significa contrariar a nossa própria intuição”.

Tire alguns segundos para refletir sobre o que você acabou de ler e assimilar o assunto. Ninguém vai te culpar.

No fim, uma das maiores contribuições da gravidade quântica em loop é a nova forma de visão de mundo que ela oferece. Por definir que existe um limite para o espaço e o tempo, a tensão entre Ruth e Raquel, quer dizer, entre a relatividade geral e a mecânica quântica não existe mais.

Não precisamos tentar entender o que se passa em um universo infinitamente pequeno, em que as leis de Einstein não fazem sentido, porque simplesmente não existe um universo infinitamente pequeno, ele tem um limite: os quanta de gravidade. Ao eliminar essa ideia de espaço contínuo, conseguimos encaixar as peças.

Surra de física quântica
Ninguém sai ileso de uma surra de física quântica. Mas é preciso deixar isso muito claro na mente: a teoria da gravidade quântica em loop — assim como a Teoria das Cordas — não passa de uma tentativa de explicar o mundo. Como vários conceitos clássicos da ciência, esta é só uma proposta sem comprovação em laboratório. Mas nem por isso tem menos valor.

Até as ondas gravitacionais serem confirmadas em 2016, por exemplo, elas também não passavam de uma hipótese de Einstein. A mesma coisa aconteceu com o bóson de Higgs e as ondas eletromagnéticas.

Ou seja, não é porque se trata de uma ideia sem comprovação que não devemos dar bola para ela. Tem sempre a chance de que o problema seja dos seres humanos (e de sua incapacidade tecnológica), não da teoria.

“Na física, nós não conseguimos provar de fato uma teoria, o que fazemos é excluir teorias alternativas. De qualquer forma, você pode pesquisar mais e descobrir que aquela teoria que julgavam ser fundamental tem estruturas mais fundamentais ainda. Então, não podemos afirmar que nenhuma teoria da física é absolutamente correta (ou incorreta) porque não temos acesso a todos os níveis de informação”, afirmou a física teórica Lisa Randall, da Universidade Harvard, em uma conferência.

Com esta teoria da física, ironicamente, ganhamos uma maneira mais filosófica de ver o mundo, já que vem da filosofia essa ideia de deixar de ver o espaço como um “recipiente”. “Quanto mais aprendemos de forma interdisciplinar, melhor compreendemos as coisas. Einstein lia muita filosofia; Kant, Milton e Borges foram muito influenciados pela física… Manter a educação separada nos faz mais ignorantes”, diz Rovelli à GALILEU.

Talvez, a questão mais interessante da ciência seja a de que quanto mais desvendamos o mundo, mais descobrimos coisas a desvendar. Parafraseando o italiano, a única coisa realmente infinita no Universo é a nossa ignorância.

Multímetro, via saladaeletrica.

O QUE VOCÊ NÃO SABE SOBRE O MULTÍMETRO

É bastante comum e sensato que os estudantes da área eletroeletrônica observem a necessidade de adquirirem um instrumento de medição logo no início da carreira, isto é praticamente um dogma que representa na verdade uma necessidade, ter um multímetro é tão importante quanto um taxista precisa de um taxímetro em seu veículo. Veja que no seu caso, está a se equipar-se de um dispositivo de medição que representa em muitos casos a capacidade de identificar uma condição que, por que não, oferece um risco. Não vou entrar no detalhe das grandezas elétricas que o multímetro nos permite identificar mas podemos rapidamente listar que a tensão, corrente e resistência são as principais. Mas a questão a ser observada aqui é: Você sabia que o multímetro possui classe de emprego e não podem ser utilizados para qualquer finalidade? É verdade, o multímetro é uma ferramenta poderosa na identificação de, por exemplo, energização de um determinado circuito, pode ser chamado de ferramenta e realmente é, mas se aplicada de forma incorreta pode se tornar uma “arma” e te expôr a situações no mínimo perigosas.

Por que existem multímetro caros como um Fluke de R$250,00 e outros tão mais baratos como um Minipa de R$60,00 ?

Minha intensão com este artigo é expor para você qual multímetro utilizar e porquê atentar-se com sua classe de emprego que pode parecer tanto quanto invisível para a grande maioria. A partir deste artigo você irá pensar um pouco mais em relação a uma dúvida que se torna bastante comum nos profissionais de nossa área:

EXPOSIÇÃO AO REALIZAR A MEDIÇÃO COM O MULTÍMETRO.

1 – Transientes: É um surto de tensão elétrica que ocorre num intervalo de tempo muito pequeno. Existem duas formas de os transientes serem gerados em um equipamento eletrônico: via perturbações externas ou via resposta do próprio circuito eletrônico ao chaveamento. (Fonte: Wikipedia)

Não precisa ser um profissional da área para entender como funciona o multímetro e assim poder fazer uso de suas funcionalidades, é claro que não é recomendado que uma pessoa sem instrução o faça. Observe que no momento em que realizamos tal medição estamos nos expondo à rede de alimentação e é neste momento que o inesperado pode acontecer, uma simples medição de tensão pode estar expondo de maneira extremamente arriscada o profissional que a faz, como assim? É perfeitamente conhecido que o sistema de distribuição acaba permitindo que ocorra em algumas circunstâncias o aumento abrupto do nível de tensão, os transientes(1), e neste momento sua exposição pode estar oferecendo riscos a sua segurança se não utiliza um multímetro adequado a instalação. Adequado? Como assim adequado? Estas podem ser duas perguntas que você está se fazendo neste momento, correto? Não se preocupe, continue lendo que entenderá.

OS PADRÕES

Observe que sempre que existe a necessidade de classificar um determinado produto em relação ao emprego e utilização utilizamos padrões, para o multímetro não é diferente. O IEC-1010-1 é o padrão que desde 1988 (Quando substituiu o  IEC-348) estabelece características da construção física dos multímetro em relação a sua aplicação. Estas características estão associadas a exposição do equipamento a sobretensões (transientes) e classifica o dispositivo através distância a qual este está sendo aplicado a partir da fonte de energia.

Observe na imagem abaixo que a classificação está exemplificada de maneira que quanto mais perto da fonte de alimentação, maior a sua classificação:

multímetro - classe
Reprodução: http://www.newtoncbraga.com.br/

Podemos observar então que será possível encontrar quatro categorias de empregos dos dispositivos de medição, são elas:

  • Categoria I
  • Categoria II
  • Categoria III
  • Categoria IV

CATEGORIA DE APLICAÇÃO

A imagem acima já revela muito sobre a aplicação e utilização dos multímetro e para que você possa entender ainda mais sobre este importantíssimo equipamento de medição irei listar abaixo um a um com as suas respectivas descrições segundo a Norma IEC-1010-1:

Categoria IV

Por possuir o maior nível de categoria de emprego, são denominados de nível primário de alimentação. Utilizasse este equipamento em sistemas de distribuição de alimentação. Suas especificações devem estar além das exigidas pela norma IEC 1010-1. Utilizados portanto no trabalho em painéis de distribuição, instalações subterrâneas, instalações externas, etc. Possuem no entanto maior nível de proteção pois são através deles que realizaremos as medições em locais mais perigosos e que oferecem maior riscos de transientes de maior intensidade.

Categoria III

Os equipamentos que compreendidos nesta categoria são denominados de nível de distribuição e permitirá com que o multímetro seja utilizado para a verificação de tensões nas tomadas empregadas em ambientes Residenciais e Comerciais, bem como em iluminação e em circuitos de distribuição destes ambientes. Diferentemente dos multímetros da categoria III, estes poderão ser aplicados até onde exista os transformadores de isolamento na instalação elétrica. Trata-se então de dispositivos que oferece menor grau de proteção, logo, não será permitida a utilização destes equipamentos em ambientes que sejam classificados como Categoria IV por não possuírem os níveis de transientes permissíveis para tal.

Categoria II

Nesta categoria ampara-se os multímetros que serão utilizados em medições locais como é o caso de tomadas de eletrodomésticos equipamentos eletrônicos de baixo e médio consumo e na análise de circuitos de equipamentos portáteis. Este equipamento não será utilizado portanto na análise de uma instalação elétrica, podendo ser utilizado na maioria das vezes em equipamentos que estejam interligados a uma bancadas. Obviamente este dispositivo tem menor capacidade de suportar os transientes comparado as categorias anteriores – III e IV.

Categoria I

Estes equipamentos são destinados a medições de sinais como por exemplo em telecomunicações. Destinados a medições de baixa tensão e usados em circuitos isolados da rede elétrica de alimentação, são os que possuem menor proteção a exposição do profissional. Um profissional que faz uso deste tipo de equipamento jamais deverá utilizá-lo para medições de tomadas e/ou circuitos de alimentação principal. poderá sim utilizá-lo na medição de circuitos como os de rádio transmissor, TV’s, circuitos eletrônicos, etc…

Observe atentamente a figura abaixo que é a mesma que utilizamos no cabeçalho do artigo e identifique nela a razão pela qual a escolhi como imagem perfeita para representar o que tínhamos a passar a você:

multímetro

Então podemos afirmar com clareza que: Certamente um multímetro de categoria inferior jamais deve ser empregado em medições de circuitos e/ou dispositivos que estejam em categorias acima deste, no entanto, multímetros de categorias superiores podem sim ser utilizados para medição de circuitos de categorias mais baixas.

TABELA DE TENSÕES MÁXIMAS ADMISSÍVEIS

Entenda o que você deve reconhecer ao identificar a Categoria de seu Multímetro:

CATEGORIA TENSÃO MÁXIMA DE TRABALHO TRANSIENTE MÁXIMO DE PICO 
II 600 V Transiente de 4 000 V de pico
II 1000 V Transiente de 6 000 V de pico
III 600 V Transiente de 6 000 V de pico
III 1000 V Transiente de 8 000 V de pico
IV 600 V Transiente de 8 000 V de pico
IV 1000 V Transiente de 12 000 V de pico

CONCLUSÃO

Eu, particularmente, preso muito pela segurança quando se trata de trabalhos com eletricidade – e também em outras áreas – por isto escolhi este assunto para tratar com você neste artigo. Note que o valor pago em um multímetro, muito tem a ver sim com sua marca, isto não dá para negar, mas esta variação de valores, principalmente esta relacionada a Categoria de Emprego deste equipamento de medição.
Se quer ser um profissional responsável, este é mais um dos inúmeros detalhes a qual você precisa se antecipar. Faça o seguinte, comente aqui no artigo se você já conhecia esta característica do instrumento que mais vai te acompanhar durante toda a sua vida profissional. Um forte Abraço.