Atualizando a descrição do blog: Tive a intenção de criar este blog para divulgar conceitos, fatos históricos, curiosidades e outros temas sobre a grande ciência física. Existem muitos outros blogs sobre o assunto, mas a minha intenção principal é tentar escrever sobre assuntos de física vistos na graduação ou de pesquisa física para o público geral. Minhas ideias sobre temas para as colunas surgem de textos e artigos que vou lendo ao longo do meu trabalho acadêmico. Discussões são sempre bem vindas!
Abraço a todos!

terça-feira, 23 de abril de 2013

Um vídeo interessante sobre a maior obra científica brasileira. Só nós resta esperar que o projeto de fato fique pronto no prazo! E olha que nem irá sair tão caro. Vai ser mais barato do que a reforma do estádio do Maracanã!

Abraços!



video


sexta-feira, 12 de abril de 2013

A piada do cavalo esférico, a navalha de Ockhan e a física

Ok, muitos físicos ou estudantes de física sempre contam a mesma piada sobre o fazendeiro que tinha um cavalo doente e que, depois de contatar vários especialistas que não resolveram o problema do cavalo, decidiu chamar um físico para analisar a doença. O físico então faz suas anotações sobre o cavalo e vai embora, dizendo voltar quando tiver resolvido o problema. Após três meses, o físico retorna a fazenda. O fazendeiro,  animado por saber que o físico havia resolvido o problema, fica logo decepcionado após o físico dizer: Eu encontrei a resposta para o problema com o seu cavalo, porém só é válida para um cavalo esférico e se movendo sem atrito.

Particularmente, depois de muito tempo ainda acho a piada muito engraçada! rs

Mas isso é o que muitos físicos na realidade fazem: Simplificar ao máximo o problema para conseguir uma solução o mais simples possível. Na piada acima, por exemplo, e em muitos problemas de física que caem em vestibular, a resistência do ar é desprezada, devido a dois fatores. O primeiro é que quando temos o ar, temos um problema de fluídos, ou seja, temos um objeto se descolando por um dado fluído, e este tipo de problema é muito complicado matematicamente de ser resolvido. O outro fator é a comparação do problema resolvido com e sem a resistência do ar: o resultado é muito, mas muito parecido, em condições climáticas normais claro, o que torna então a opção sem o ar muito mais atraente do ponto de vista de entender os conceitos físicos por trás do fenômeno.

Vamos tentar entender melhor o segundo fator. Adicionando a resistência do ar ao problema não irá nos trazer ganho nenhum em termos de conceitos físicos, apenas muitas dificuldades matemáticas que os físicos tentam sempre evitar. Além disso, o resultado será aproximadamente o mesmo. Pois bem, existe um princípio lógico denominado Navalha de Occan (Ockham), e é muito utilizado em diversas áreas de conhecimento, em particular aqui, na física. O princípio da navalha de Occan diz que:

"A explicação de qualquer fenômeno deve assumir apenas as premissas estritamente necessárias para a explicação do mesmo e descartar toda e qualquer premissa que não vá alterar o resultado aparente do fenômeno observado."



Como nota histórica, o termo navalha de Occan é atribuído a Guilherme de Ockhan (1288 -- 1348), frade inglês e filósofo.

Na piada acima, a premissa desnecessária é levar em conta a resistência do ar. Embora pareça meio ingênuo, a navalha de Occan pode levar à simplificação de muitos problemas complicados em física. Vejamos um outro exemplo: Um objeto em formato qualquer em queda livre de uma altura h e pede-se o tempo de queda deste objeto. Quais são as premissas neste caso: O fato do corpo cair, devido a gravidade; a resistência devido ao ar, a geometria do corpo, a altura da queda livre, e mais outras, que não me lembro agora. Mas quais são as informações que devemos realmente levar em conta para resolver o problema? Bom, a geometria e a resistência do ar só irão complicar nossa vida, e então podemos considerá-las desnecessárias para ter uma noção do que irá acontecer neste fenômeno. Basta tomarmos então a gravidade e a altura, e teremos uma equação ou um conjunto de equações muito simples para calcular o tempo. Depois que temos a solução mais simples possível, podemos adicionar elementos tais que tornem nosso problema mais real. Este caminho é muito mais fácil matematicamente do que começar a resolver o problema com todas as informações possíveis.

É claro, a aplicação da navalha de Occan vai muito além do que isso na física e muito além em outras áreas, mas o que quis passar aqui foi apenas sua utilidade fundamental, ou seja, reduzir um problema muito complicado a uma forma muito mais simples do ponto de vista matemático. 

Vamos considerar um caso real: O sistema Sol, Terra, e Lua, e queremos entender o movimento e calcular as equações de movimento da Terra orbitando o Sol. Quais as informações realmente necessárias e quais aquelas que podem ser eliminadas usando a Navalha de Occan?

Abraços!

J. F.