VerCiência2013 distingue "Isto é Matemática"

Rogério Ferreira Martins é docente na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, doutorado em Matemática desde 2005 e conta com vários artigos publicados.

Rogério Martins é o anfitrião do programa da SIC "Isto é Matemática" transmitido aos Sábados pelo canal de Notícias desta cadeia televisiva, e foi premiado esta segunda-feira pela Mostra Internacional da Ciência na TV VerCiência2013 que decorre no Rio de Janeiro até dia 3 de Novembro.

O prémio, "Homenagem Especial VerCiência 2013" é entregue a Rogério Martins "pela excelência dos programas produzidos, apresentando tópicos da matemática de forma atraente e divertida".

"Isto é Matemática" é promovido pela Sociedade Portuguesa de Matemática, com produção da Sigma 3, e apoio do COMPETE, da Agência Ciência Viva e do QREN/FEDER.

Pode ler-se no site oficial deste evento:


"O objetivo do Projeto VerCiência é promover e incentivar a disseminação da cultura científica pela televisão, pela internet e outros meios e tecnologias audiovisuais, sempre em busca da excelência, da clareza e da eficácia da comunicação.
Os programas selecionados para as mostras anuais (desde 1994) são exemplos de como a ciência e a tecnologia podem ser apresentadas ao grande público de forma clara, atraente e também como entretenimento cultural de qualidade."

Passar a mensagem de que a matemática está em todo o lado e em tudo o que nos rodeia é o objectivo principal destes cerca de 10 minutos de programa, em que a matemática é explicada numa conversa familiar, quase como se estivéssemos com o professor Rogério Martins na nossa sala de estar. São 10 minutos que nos levam “a encontrar matemática em tudo o que nos rodeia, de uma forma clara e divertida”.

Num país onde os alunos reconhecem a importância da disciplina-muitos afirmando até que gostam dela- mas em que admitem não dedicar o tempo suficiente à aprendizagem da mesma, iniciativas deste género são sempre muito bem recebidas e ajudam a desconstruir a ideia enraizada de que a Matemática é "um bicho de sete cabeças".
Recorde-se que nos exames nacionais de 2013 do 2º e 3º ciclo do ensino obrigatório as médias obtidas a matemática desceram 3 pontos percentuais no primeiro caso e 10 pontos percentuais no segundo caso. Esta queda fez com que a disciplina descesse, novamente, para médias negativas (49% e 44% respetivamente).

Nas palavras de Rogério Martins esta distinção: “é uma prova de que vale a pena arriscar em televisão numa área aparentemente tão árida e mal-amada como é a matemática, e ainda por cima apresentá-la de uma forma inovadora”.

O Mentes Irrequietas deixa aqui os parabéns a toda a equipa envolvida na produção deste programa e propõe a todos os Irrequietos que disponham de 10 minutos por semana para "dar uma espiadela" ao programa.

fontes
http://www.boainformacao.com.br/
http://www.publico.pt
http://www.noticiasaominuto.com/
http://www.dm.fct.unl.pt/pessoas/docentes/rogerio-ferreira-martins
https://sites.google.com/site/rogerimartins/
http://www.publico.pt/sociedade/noticia/medias-a-descer-nas-provas-mais-concorridas-do-secundario-1602482

Et voilá!
Parabéns Rogério Martins, Parabéns Sociedade Portuguesa de Matemática, Parabéns SIC

Divirtam-se!

Microgravidade- video- Chris Hadfield

Já falámos tantas vezes aqui sobre a tensão superficial da água que talvez os irrequietos possam pensar que não há muito mais a dizer. A realidade é que esta coisa da ciência tem uma coisa fantástica, se nos debruçarmos o suficiente sobre os assuntos há sempre mais qualquer coisa a dizer, há sempre mais um paragrafo para ler, há sempre algo novo para aprender.

A NASA ( National Aeronautics and Space Administration – Administração Nacional da Aeronáutica e do Espaço) disponibiliza, desde 1995 um serviço denominado, em português, Imagem Astronómica do Dia. O que trazemos até vocês hoje é um video retirado da versão espanhola desse serviço norte americano. A versão em castelhano está disponível em Observatorio: Una imagen diaria del Universo.

Então vejamos o vídeo filmado pelo astronauta Chris Hadfield comandante da Expedição 35. Este comandante estava estacionado na Estação Espacial Internacional do inicio deste ano e quis mostrar ao grande público o que acontece quando se escorre uma toalha molhada no espaço, em microgravidade.

O que é a microgravidade?
Segundo o site Micrograviade.com a microgravidade diz respeito a um ambiente de gravidade 0, ou seja ausência de gravidade.

E o que é a gravidade?
A gravidade é a força que atrai dois corpos um para o outro.
Graças à existência da gravidade as maçãs caiem das árvores- como conta a história de Newton, ainda que seja de consenso geral que esta história é... apenas uma história. É também graças à gravidade que mantemos os pés assentes na Terra- ainda que muitos andem com a cabeça na Lua- e que os planetas giram em orno do Sol. quanto maior a massa do corpo maior é esta força.

Na realidade a microgravidade e engraçada e curiosa de ser observada. quem não gosta de ver os astronautas a flutuar fora da nave? Quem não gosta de ver os objectos a flutuar pela nave à espera de serem agarrados por um astronauta, também ele a flutuar? Aliás, quem não gostaria de experimentar a "gravidade 0"? E se vos dissessem que diariamente há muitas pessoas que experimentam a sensação da microgravidade? É verdade, pular num trampolim ou andar numa montanha russa propicia às pessoas experiências de microgravidade, ainda que por um muito curto período de tempo, a gravidade 0 ocorre durante "queda livre" que estas actividades proporcionam.

O video
Chris Hadfield comandante da Expedição 35 demonstra, neste vídeo, o que acontece quando escorremos uma toalha em microgravidade.
Intuitivamente seria de esperar que a água se soltasse da toalha e se espalhasse pela cabine da aeronave, não fosse esta a imagem que estamos habituados a ver quando vemos os astronautas na televisão. Mas o que acontece é realmente espantoso e curioso. Algumas gotas "voam" da toalha, é verdade, mas a maioria da água presente na toalha forma um cilindro à volta da toalha, como se não quisesse "ir embora", como se dissesse "este é o meu lugar, deixa-me ficar". Quando a água toca as mãos do astronauta, ela adere a elas e forma também uma "capa" à volta dos seus dedos, como se fossem luvas gelatinosas.

Este fenómeno é bem conhecido e já o experimentámos, testámos e demonstrámos várias vezes, este fenómeno chama-se tensão superficial ou tensão superficial de aderência.
A água tem uma capa, como se fosse uma pele, de moléculas de água que se mantém ligadas por pontes de hidrogénio (podes ler mais sobre estas pontes aqui), quando Hadfield forçou a água a sair da toalha as suas moléculas aderiram não só umas às outras por pontes de hidrogénio, como também ao objecto mais próximo- importante também referir que esta adesão só é possível desta forma porque estamos em ambiente de gravidade 0, nestas condições a água "flutua", na Terra ela cairia ao chão.

Chris Hadfield
Chris Austin Hadfield nasceu em Sarnia, Canadá, a 29 de Agosto de 1959. Hadfield foi o primeiro canadiano a fazer uma "caminhada espacial" e a comandar uma expedição na Estação Espacial Internacional.
Hadfield está reformado desde 3 de Julho de 2013, a última vez que "aterrou" vindo do espaço foi a 4 de Maio de 2013 a bordo da nave Soyuz TMA-07M.

Fontes:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Chris_Hadfield
http://www.microgravity.com/introduction.html
http://observatorio.info/ 
http://hypescience.com
http://www.space.com

Et voilá!
Assim não precisavamos de esfregona!
Divirtam-se!

Leis, Teorias e Teoremas, Quem sabe a diferença?

Uma lei não é superior a uma teoria.

Uma teoria não é uma lei à espera de ser promovida.


No dicionário:
Teorema- s. m. preposição que precisa de ser demonstrada para se tornar evidente.
Teoria- s. f. conhecimento sistematizado.
Lei- s. f. norma.
Hipótese- s. f. teoria provável mas não demonstrada 

Em ciência:

Teorema

A palavra vem do grego e tem um significado muito específico, teorema significa “olhar para” ou “contemplar”, curiosamente esta palavra tem a mesma origem da palavra teatro.

Teorema de Pitágoras

Euclides, considerado por muitos o pai da geometria, na sua obra Elementos, refere o termo teorema como o conhecimento matemático expresso por provas explícitas e formais. Já a definição dada pelos dicionários remetem para uma preposição que precisa de ser demonstrada para se tornar evidente. Matematicamente falando, um teorema é um processo que possa ser provado através de cálculos e que possa ser expresso por uma fórmula universal.

Um exemplo bem conhecido de Teorema é o Teorema de Pitágoras,

Neste Teorema enunciado e demonstrado por Pitágoras num triângulo rectângulo a hipotenusa ao quadrado é igual à soma dos quadrados dos catetos: c2+c2=h2. Isto é verdade mas só depois de ser demonstrado, até lá não se consegue tirar este tipo de conclusões.

Podem ser exemplo de outros teoremas: 

Tudo é feito de unidades básicas

• Teorema dos 180º- A soma das amplitudes dos ângulos internos de um triângulo é igual a 180º."
• Teorema de Tales -Feixes de rectas paralelas cortadas por rectas transversais formam segmentos proporcionais.

Teoria

Uma teoria é muito mais abrangente que uma Lei. A lei explica o fenómeno em todos os seus aspectos, tendo inclusivamente de definir condições para que a sua aplicação seja possível, já a teoria nunca abrange todos os fenómenos associados à realidade, antes pelo contrário, ela estabelece relações entre aspectos que não são directamente observáveis.


São exemplos de Teorias:

A teoria do Big Bang nasce
do esforço da comunidade científica
em tentar explicar
a origem do universo

• Teoria do caos- com a sua famosa frase "O bater de asas de uma borboleta em Tóquio pode provocar um furacão em Nova Iorque.""
• Teoria do BigBang- é o resultado do esforço da  ciência moderna em tentar compreender a origem do Universo e da suposta explosão que lhe deu origem.
• Teoria evolucionista- que de uma forma simples diz que os mais bem adaptados ao seu ambiente sobrevivem, passando essas características para os seus descendentes, fazendo com que depois de muitas gerações passadas os indivíduos mostrem características (visíveis e invisíveis ao olho humano) diferentes dos seus ascendentes.
• Teoria atómica de Dalton- Dalton baseou a sua teoria atómica nos seguintes princípios: toda a matéria é formada por átomos que são partículas indivisíveis e indestrutíveis, todos os átomos do mesmo elemento são iguais entre si e os compostos formam-se por combinações de átomos de diferentes elementos.

Dalton

Lei

A definição de Lei em ciência é um pouco menos redutora mas mais complexa. Uma lei científica é uma regra geral que explica um conjunto de observações. Este conjunto de observações pode ser explicada verbal ou matematicamente.
Uma lei cientifica implica, sempre, uma causa e um efeito e deve sempre ser aplicada em condições especificas.
Quando falamos em Leis cientificas falamos nalguma coisa que, até ao momento, é verdadeira, ou seja, não há nenhuma observação ou experiência humana que a contradiga, ou seja manifesta-se sempre da mesma forma em inúmeros estudos independentes, com grande precisão e sem excepções.

Vejamos um exemplo, a Primeira Lei de Newton:

"Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha recta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.", de uma forma mais simples: "se algo está em movimento ou parado, vai manter-se em movimento ou parado a menos que algo perturbe o sistema".

A colocação de hipóteses bem
formuladas gera conhecimento

Olhando para esta afirmação de uma forma mundana podemos dizer que é um facto, as "coisas" só alteram a direcção do movimento e/ou a velocidade do mesmo se houver interferências exteriores nesse movimento. Nada do que faz parte do conhecimento humano até hoje nos leva a supor que não seja assim.

Podem ser exemplos de outras Leis:

• Lei de Lavoisier- Nada se perde nada se cria, tudo se transforma

Hipótese 

A teoria evolucionista de Darwin é,
nos dias de hoje,
a mais consensual

Uma hipótese em ciência é exactamente isso, uma hipótese. É de todos os termos vistos até agora aquele que mais se aproxima do conceito mundano.Uma hipótese é algo que admitimos como verdadeiro durante um curto período de tempo, o suficiente para testar a sua veracidade. Se esta se revelar falsa teremos de abordar o problema de outra forma (formular novas hipóteses) se esta se revelar verdadeira poderemos elaborar uma resposta para o nosso problema.
A formulação de hipóteses é uma das fases mais importantes do método cientifico uma hipóteses mal formulada leva, de certeza, a uma conclusão errada ou mesmo à incapacidade de elaboração de conclusões.
A hipótese nasce como uma resposta provável a um problema e, geralmente quando está correcta, gera novos problemas que requerem novas hipóteses, alimentando desta forma o pensamento cientifico e gerando conhecimento. 

fontes:
http://www.alunosonline.com.br
http://science.kennesaw.edu
http://evidence-based-science.blogspot.pt
http://www.educ.fc.ul.pt
http://chemistry.about.com
http://penta.ufrgs.br
http://hypescience.com/

Et voilá!

Divirtam-se!

A Navalha de Ockham

Guilherme de Ockham

Existe um Princípio muito interessante que vale a pena conhecer e explicar aos irrequietos mais jovens, o Principio da Navalha de Ockham (ou Occam).
Falar na Navalha de Ockaham é falar de filosofia, economia, cosmologia e numa série de outras áreas que não abordaremos hoje aqui. O texto que se segue é uma compilação de retalhos de textos de outras fontes numa tentativa de obter uma explicação o mais simples possível e adaptada aos Irrequietos. Caso queiram obter outro tipo de  informações mais completas no final da página têm alguns links.

Guilherme de Ockham- O homem
A Teoria da Navalha de Ockham é atribuída a Guilherme de Ockham. Este frade Franciscano, que deve o seu nome ao local onde nasceu- Ockham, na Inglaterra- nasceu entre 1280 e 1300 vindo a morrer na Alemanha perto do ano 1349.

Durante toda a sua vida este pensador inglês enfrentou a opinião da igreja em defesa das suas ideias e das suas crenças. Guilherme de Ockham foi excomungado em 1328 pelo Papa João XXII sobre o pretexto de apoiar um grupo extremista da Ordem Franciscana que não tinha qualquer pudor em se pronunciar contra a opulência da Igreja. Fugiu para a Alemanha onde viveu até à suposta data da sua morte, em 1349.

Papa João XXII

Alguns autores consideram Ockham o primeiro dos pensadores modernos, outros consideram-no o último dos pensadores medievais, de uma maneira ou de outra Ockham marca um ponto de viragem entre o pensamento medieval e o pensamento cientifico moderno.


O legado de Ockham
Guilherme de Ockham é uma personagem complexa, foi um homem da Igreja, da Ciência e da Filosofia, numa altura em Igreja, Ciência e Filosofia eram um só. Numa altura em que o conhecimento nestes três campos formava uma amalgama pouco clara que não deixava crescer nenhuma das três.
O grande legado de Guilherme é precisamente ter conseguido traçar uma linha divisória entre aquilo que diz respeito à fé (religião) e o que diz respeito à ciência (razão). Segundo alguns autores Ockham marcou a filosofia* da teologia* o que permitiu, a médio prazo, um passo gigantesco na evolução do conhecimento empírico e consequentemente na evolução da ciência.


"Navalha de Ockham"
Já referimos o facto de que Guilherme era Franciscano e que pertencia à ala mais extremista dos Franciscanos tendo sido por isso excomungado- por defender o desprendimento total dos bens materiais (tal como Cristo).  Ockham parece ter aplicado este ideal franciscano à filosofia e propôs retirar dela toda redundância, todo o peso extra, tudo o que lhe fosse supérfluo tendo chegado à famosa frase "Pluralitas non est ponenda sine neccesitate" (Entidades não devem ser multiplicadas além do necessário), por outras palavras, é inútil fazer com mais o que pode ser feito com menos.

Esta frase foi adaptada e transformou-se naquilo que hoje conhecemos como "A navalha de Ockham" ou "Princípio da economia", esta  é o princípio que determina que perante duas teorias que explicam o mesmo fenómeno a mais simples- a que explica "com menos"- é a correcta. Todos nós, inconscientemente ou não usamos este princípio, perante duas explicações para o mesmo acontecimento, tendencialmente optamos pela mais simples.

Segunda a professora Sara Bizarro, a "navalha de Ockham", é também conhecida como o princípio da parcimónia, e é uma máxima que valoriza a simplicidade na construção das teorias.

Exemplo do uso da Navalha:
O Mentes encontrou este exemplo que pode ajudar à compreensão da Navalha:

Isaac Newton

Isaac Newton, conceituado físico, estava convencido de que Deus teria de interferir nas órbitas dos planetas para que estes se mantivessem nelas. Para Newton o Universo era um relógio que se mantinha em funcionamento desde a Criação e que como qualquer máquina precisava de manutenção, neste caso de corda, para continuar a funcionar sem problemas. Newton considerava que Deus era o responsável pela manutenção deste relógio- chegou a chamá-lo de relojoeiro celeste- sem Deus a corrigir o movimento dos planetas estes acabariam por "perder a órbita", devido às influências gravitacionais, e inevitavelmente acabariam por colidir entre si.
Mais tarde, cerca de 100 depois, Pierre Simon de Laplace mostrou, através da matemática que se os planetas não se desviavam das suas órbitas porque as interferências gravitacionais entre eles se compensavam e acabavam por se anular a longo prazo.

Pierre Simon de Laplace

Quando Napoleão lhe perguntou sobre a razão pela qual tinha esquecido Deus nessa explicação, Laplace respondeu: "Sire, não precisei de utilizar essa hipótese".

Laplace aplicou a "Navalha de Ockham" à cosmologia: 
Havia duas teorias, uma que requeria a existência de uma entidade constantemente vigilante no universo, para criar e manter as coisas a funcionar, a outra que não requeria a existência de nenhum fenómeno ou entidade adicional, ou seja, a hipótese de Laplace não incluí hipóteses adicionais e por isso é a mais simples, é aquela com o mínimo de suposições necessárias para explicar todos os factos observados.

Mas atenção
A navalha de Ockham deixa muito espaço e é muito convidativa a más interpretações e usos abusivos. Quando se diz que a teoria mais simples é a mais correcta não é o mesmo que dizer que a teoria mais fácil de se entender é a mais correcta!

Notem duas coisas, primeiro que o que é simples para uns pode ser complicado para outros, segundo, a própria Natureza é complicada, intrincada, podemos contar com coisas tão simples como Leis Fundamentais da Física mas a verdade é que quanto mais "mergulhamos" em ciências como a física quântica ou a cosmologia mais complexas são as explicações.
É por isso necessário algum discernimento quando se utiliza a Navalha de Ochkam para não "cortar a eito". em igualdade de circunstâncias, as hipóteses que contêm mais suposições ou mais pressupostos têm mais hipóteses de estar incorrectas, e por isso devem ser descartadas.

Sendo assim, a Navalha de Ockham é uma directriz, não uma regra; uma indicação de qual caminho seguir, não um sentido obrigatório.

Exemplo de má utilização da Navalha

Aristóteles

Encontrámos este exemplo e não pudémos deixar de sorrir, as ferramentas estão à disposição da ciência, do conhecimento e da filosofia, mas cada individuo utiliza-as como mais lhe convém, senão reparem:

Alguns criacionistas- pessoas que afirmam que a vida apareceu conforme descrita nas Sagradas Escrituras,- que afirmam que a Navalha prova que a ideologia deles é correta. Afinal, dizer que Deus criou a vida, o universo e todas as coisas é uma explicação mais simples do que dizer que foram criados pelo Big Bang, seguido de uma série incrível de coincidências inter-relacionadas?

Os evolucionistas- pessoas que afirmam que a vida apareceu gradualmente em resultado de uma serie de eventos aleatórios-, por seu lado, também usam a Navalha para fazer valer a sua teoria. A explicação dos criacionistas implica que Deus existe, e nós não temos provas empíricas da sua existência.  Já os ateus fazem exactamente a mesma coisa, utilizam a navalha de Ockham e a ideia de Aristóteles de que "simplicidade é igual à perfeição" para provar que Deus não existe: Se Deus existisse, dizem os ateus, o universo seria bem mais simples, certo?

*
filosofia-, s.f. ciência geral dos princípios e das causas; sistema particular de um filósofo célebre; sabedoria; maneira de pensar
teologia-, s.f. tratado acerca de Deus; sistema religioso; curso de estudos teológicos.

Fontes
http://criticanarede.com/ockham.html
http://www.projetoockham.org/div_ockham.html
http://educacao.uol.com.br/biografias/guilherme-de-ockham.jhtm
http://pessoas.hsw.uol.com.br/occams-razor2.htm
http://www.nintendoblast.com.br/2012/08/analogico-afiando-navalha-de-ockham.html

Et voilá!
Não se esqueçam de utilizar a Navalha com parcimónia

Divirtam-se!

Vida em câmara lenta

Muito recentemente um estudo cientifico publicado na Animal Behaviour mostrou que os animais mais pequenos tendem a percepcionar o tempo em câmara lenta.

Os animais mais pequenos vêm o mundo que os rodeia em slow motion, ou seja, câmara lenta.

O que significa isto?

Significa que os animais mais pequenos conseguem observar o movimento numa escala de tempo mais fina. Isto é particularmente importante para escapar dos predadores maiores. Dito de outra forma, os animais mais pequenos vêm mais informação num segundo que uma pessoa ou um elefante, o que lhes permite uma rapidez de movimento excepcional. se já tentaram matar um mosquito ou uma mosca certamente já se deram conta que estes animais são "ultra-rápidos".

Segundo Kevin Healy, autor do estudo
"A capacidade de percepção do tempo em escalas muito finas pode significar a diferença entre a vida e a morte quando falamos de indivíduos que se movem muito rapidamente como os predadores e as suas presas".

Por esta rezão os animais maiores facilmente deixam escapar pequenas coisas que os mais pequenos percepcionam quase imediatamente.

Segundo este estudo os animais com o sistema visual mais rápido incluem esquilos, estorninhos e pombos.

Os estorninhos, por exemplo vivem em grandes grupos e formam bandos rodopiantes no céu, o que se pensa estar relacionado com o facto de terem necessidade de saber onde estão os seus companheiros e evitar colisões.
Um outro exemplo de desfasamento da capacidade de visão e capacidades motoras é a do escaravelho tigre, este animal corre mais depressa do que os seus olhos conseguem funcionar o que faz com que ele tenha de parar de vez em quando para perceber onde está. Segundo o estudo este animal essencialmente torna-se cego e tem de parar para reavaliar a posição da presa.

O estudo:

A equipa de investigação analisou a variação da percepção do tempo através de um conjunto variado de animais. Também fizeram a análise e a compilação de dados obtidos por outras equipas  que usaram uma técnica de medição denominada frequência crítica de fusão de cintilação, esta técnica mede a velocidade com que o olho processa a luz.

Colocando estes resultados num gráfico os investigadores conseguiram observar um padrão. Este padrão mostrou que existe uma forte relação entre o tamanho do corpo e quão rápido os olhos podiam responder às mudanças das informações visuais, como uma luz a piscar.

E o humanos?

Entre indivíduos existem algumas diferenças. alguns desportistas conseguem processar mais informação visual que o normal, vejam por exemplo o caso de um guarda redes que tem de se aperceber de onde e para onde vai a bola, e tem de se aperceber mais rápido do que os outros, caso contrário o golo é inevitável.

No caso do ser humano, segundo os autores do estudo existem também outras diferenças. Os indivíduos mais velhos, por exemplo, têm reflexos visuais mais lentos que uma criança. Andrew Jackson, co-autor do estudo refere que as crianças reagem mais rapidamente aos estímulos visuais do que os mais velhos e que esta característica vai desaparecendo à medida que as crianças vão crescendo.

"De uma perspectiva humana a capacidade de processamento de imagens limita a possibilidade de conduzir carros ou aviões muito mais rápido do que já conduzimos agora, pelo que estes animais desafiam o humanamente possível" Dr Jackson à BBC News.

"Por esta razão, andar mais depressa requer, ou assistência de computadores ou a melhoria significativa do nosso sistema visual através de drogas ou de implantes".

Fontes:
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-24078179
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003347213003060 

Et voilá!
"Assim, este trabalho destaca as capacidades impressionantes dos menores cérebros animais. As moscas podem não ser dotados de um pensamento complexo, mas podem tomar boas decisões muito rapidamente."

Divirtam-se!

Cadeia alimentar, o que é? Jogo de construção

Cadeia alimentar:
"Conjunto de espécies vivas, das quais cada  uma se alimenta da anterior (vegetal, herbívoro, carnívoro)" in Larousse Enciclopédia Moderna

Uma cadeia alimentar mostra-nos de uma forma simplificada onde cada um dos organismos vivos adquirem a sua comida (energia). Alguns animais alimentam-se de plantas, outros alimentam-se de outros animais e outros ainda alimentam-se de plantas e animais. Os primeiros são denominados de herbívoros, os segundos chamam-se carnívoros e finalmente os terceiros são omnívoros. O Homem é um animal omnívoro.

Numa cadeia alimentar cada uma das formas vivas é um elo da cadeia, que se alimenta do anterior e é a comida do seguinte. Quando uma espécie está no topo da cadeia alimentar significa que não existem predadores capazes de se servir dela para alimento.

A cadeia alimentar começa sempre com uma planta e acaba sempre num animal. Isto tem uma razão de ser, as plantas são capazes de produzir o seu próprio alimento utilizando a luz solar (fotossíntese), por esta razão são denominados produtores. Já os animais não têm esta capacidade e por isso têm de se alimentar de outros animais ou de plantas, por esta razão são denominados consumidores.

Para compreender a cadeia alimentar há ainda que saber que:

• Os herbívoros são chamados consumidores primários
• Os carnívoros que se alimentam de herbívoros são os consumidores secundários;
• Os carnívoros que se alimentam de outros carnívoros são os consumidores terciários.

Temos depois os organismos decompositores, estes alimentam-se de matéria orgânica em decomposição e aceleram o processo de "retorno" dos nutrientes ao solo, para que as plantas possam produzir alimento, crescer, e entrar, de novo, na cadeia alimentar. 

Transferência de energia numa cadeia alimentar

Numa cadeia alimentar a energia passa de um elo para o outro.
Os seres vivos alimentam-se uns dos outros e utilizam estas fontes de alimento para produzir energia e crescer. Quando um herbívoro come uma planta retira desta energia para crescer e para manter as suas funções vitais (respiração e digestão por exemplo). O elo seguinte é um carnívoro, este come o herbívoro, mas apenas uma pequena parte da energia que o herbívoro recebeu passa para o carnívoro, fazendo com que este tenha de comer vários herbívoros para obter a energia que precisa tanto para as suas funções vitais como para crescer. Este facto parece ser uma das justificações para o facto de existirem muito mais herbívoros do que carnívoros.

Se pensarmos um pouco mais nesta situação podemos tirar outra conclusão: 

• Os carnívoros alimentam-se de herbívoros, 
• Em cada elo da cadeia alimentar perdem-se quantidades muito grandes de energia,
• Os carnívoros têm de comer mais herbívoros (em número) para obter a mesma quantidade de energia.

Exemplo de uma pirâmide da cadeia alimentar

Então:
Tem de haver um número muito maior de herbívoros para que seja possível alimentar os carnívoros.
Imaginem que um herbívoro come 1 planta, o carnívoro que vem depois -consumidor secundário- tem de comer 2 herbívoros para ter a energia que necessita, mas o consumidor seguinte nessa cadeia alimentar vai ter de consumir 3 carnívoros secundários. Ou seja, para alimentar este consumidor terciário foram precisas 6 plantas (2 por cada carnívoro secundário, ou seja 1 por cada herbívoro).

Por esta razão as cadeias alimentares são frequentemente representadas em forma piramidal, e no topo da pirâmide se coloca o animal que domina essa cadeia alimentar.
A actividade que propomos hoje é a construção de um jogo tipo "torre" de uma cadeia alimentar simples.

Precisamos de:

• copos de plástico,
• espuma EVA,
• cola ou agrafador, nós utilizámos o agrafador,
• marcador preto.

Acesso a:

• impressora.

Como fazer:

• Imprimam a template.
• Recortem as tiras com as imagens;
• Colem, ou agrafem, as tiras no topo dos copos;
• Recortem tiras de EVA com cerca de 2cm de largura;
• Colem, ou agrafem, o EVA na base dos copos como mostram as imagens;
• Com o marcador preto escrevam o nome do animal que cada copo representa;
• Empilhem a torre de forma a que a cadeia alimentar esteja correcta.

No exemplo da template:
Folhas- plantas, produtor, 1ºelo da cadeia;
Mosca verde-  herbívoro, consumidor primário, 2ºelo da cadeia;
Joaninha- carnívoro, consumidor secundário, 3ºelo da cadeia;
Pisco- carnívoro, consumidor terciário, 4ºelo da cadeia;
Falcão- carnívoro, consumidor terciário, 5ºelo da cadeia.

Ir um pouco mais longe:
Podem fazer mais copinhos com outros animais e tentar montar outras cadeias, por exemplo, são capazes de montar outra cadeia alimentar com a joaninha? ou com o falcão?

NOTA: utilizámos copos de 33cl mas como estes tinham publicidade recortámos a parte de baixo, daí resultando pequenos copos com cerca de 5cm de altura. Por esta razão aconselhamos a que adaptem as medidas que utilizámos no EVA e na template aos copo que vão utilizar.

Et voilá!
Quantas cadeias diferentes são capazes de fazer?

Divirtam-se!

Corações de leite- Plástico de caseína

Hoje vamos fazer um plástico muito divertido. Este plástico pode ser utilizado para fazer muitas coisas como transformar leite em prendas variadas, decoradas com amor e pintadas por irrequietos criativos.

Precisamos de:

• Filtro ou pano de algodão velho,
• Funil, não é essencial mas ajuda,
• Recipiente resistente ao calor, caso usem o funil este deve conseguir ser apoiado no recipiente, 
• 500ml de leite,
• 50ml de vinagre,
• Panela,
• Prato fundo,
• Faca.

Acesso a:

• fogão, cuidado com as mãos, pede a um adulto que trate desta fase.

Como fazer:

1. Aqueçam o meio litro de leite numa panela, não o deixem ferver;
2. Desliguem o lume;
3. Vertam os 50ml de vinagre para a panela, devagar para não pingar;
4. Com cuidado mexam a solução resultante, o leite vai "talhar", ficar em forma de flocos;
5. Filtrem a mistura heterogénea para outro recipiente, de maneira a obteres a caseína o mais pura possível (usa o funil e um filtro de papel);
6. Deixem filtrar bem a solução, isto pode demorar muito tempo, vejam no fim deste "procedimento" como acelerar este processo;
7. Raspem a parte sólida para um prato fundo com a ajuda de uma colher;
8. Com as mãos lavadas empurrem este "barro" para dentro do molde, comprimam bem!
9. Deixem secar, pode demorar muitos dias, depende da altura do molde que escolheram.
10. No final podem pintar com tintas normais.

 

Opções para acelerar o processo: 
Podem colocar um pano de algodão no funil e verter a solução para o funil, em seguida agarrem as pontas do pano, com cuidado para não entornar o líquido, e espremam/torçam o pano, de forma a expulsar todo o líquido e ficar só com a parte sólida.

Nota:
Porque a ciência tem destas coisas, os imprevistos acontecem e os corações dos irrequietos cá de casa foram comidos pelos pássaros antes de secarem... repetimos o ensaio e quando estiverem secos mostramos aqui o resultado final.

O que acontece?

• Quando adicionámos o vinagre ao leite quente verificámos a formação de flocos brancos no leite. 
• Utilizando o filtro/pano de algodão conseguimos separar, com sucesso, a fase líquida da fase sólida do leite flocolado.
• Esta massa sólida é altamente moldável e quando seca torna-se num material bastante rígido.

Porquê?
Porque o vinagre faz com que o leite se separe num líquido e uma massa sólida (esta massa é composta de gordura, minerais e caseína).
Porquê?
É uma simples reacção ácido/base. O ácido (ácido acético ou vinagre) reage com a caseína do leite (base) formando uma polímero que precipita.
Como é formado esse polímero? 
A caseína é uma proteína, esta proteína está toda dobrada sobre si mesma,- imaginem um novelo de lã fortemente apertado-, quando é aquecida e misturada com um ácido como o vinagre, ela desdobra-se e rearranja-se, ou seja, imaginem que as moléculas de caseína se partem e formam uma longa corrente, a esta corrente chamamos polímero. É este polímero que precipita.
E o que é um polímero? 
É uma longa corrente de moléculas em que cada elo da corrente é um molécula (ou conjunto de moléculas) a que chamamos monómeros. Estes monómeros organizam-se nessa cadeia num padrão repetitivo, como na imagem.

Assim...
Depois da filtragem, a substância branca que fica no filtro/pano está pronta a ser moldada e pintada depois de seca.

O que é a caseína?O leite é uma combinação de diversos elementos sólidos em água. Os elementos sólidos representam aproximadamente 12 a 13% do leite e a água, aproximadamente 87%. Os principais elementos sólidos do leite são lipídios (gordura), carboidratos, proteínas, sais minerais e vitaminas.
A caseína é o componente principal da proteína láctea- ou seja, é a proteína presente em maior quantidade no leite. A principal característica desta proteína é ser uma fosfoproteína, cuja hidrólise produz além de aminoácidos, o ácido fosfórico. 2,6% do leite inteiro é caseína.
As micelas de caseína e os glóbulos de gordura são responsáveis pela maior parte das características físicas (estrutura e cor) encontradas nos produtos lácteos.

Utilização de caseína como plástico:

Aspecto do leite depois de
adicionar o vinagre

Ora bem, a caseína é composta de moléculas que podem dobrar até que secam e endurecem, formando um plástico.
Historicamente a caseína tem vindo a ser utilizada como plástico desde há milhares de anos, tendo sido bastante popular na primeira metade do século XX. Nesta altura esta proteína era largamente utilizada como matéria prima para fabrico de botões, fivelas, contas e outras bijutarias. Hoje utilizamos derivados do petróleo para estas funções.
Apesar da caseína poder ser moldada com sucesso em condições de pressão e temperatura normais, não produz um material suficientemente estável para utilização industrial antes de ser mergulhado em formol, o que torna este plástico "pouco prático" industrialmente. Têm sido conduzidos alguns estudos científicos sobre a utilização deste plástico natural, de forma a transforma-lo numa matéria prima mais apetecível.

Podem, e devem, ir um pouco mais longe:
Esta é uma demonstração,podem facilmente transformá-la num projecto para uma feira de ciências ou numa experiência, heis algumas sugestões:

• Repitam o procedimento fazendo variar a relacçao leite:vinagre, ou seja, será que 500ml de leite para 50ml de vinagre é a relacção ideal para a precipitação da totalidade da caseína presente no leite que estão a utilizar? Utiliza uma balança para pesar a quantidade final de caseína extraída.
• Utilizem outras marcas de leite;
• Utilizem leite magro, gordo e meio gordo, existe alguma relacção entre a gordura do leite e a quantidade de caseína?
• Leite de vaca, de ovelha, de cabra... como varia a quantidade de caseína no leite de espécie para espécie?
• O leite de soja comporta-se da mesma forma? Porquê? 
• A temperatura influencia a quantidade de caseína extraída do leite?
• ....

As possibilidades de explorar este procedimento como experiência e até transformá-lo num projecto são imensas.
A variável depende de como constroem a hipótese e a pergunta! Por isso é muito importante que isso esteja muito claro antes de começarem.

ATENÇÃO:
Anotem tudo no vosso caderno de registos (pesos, volumes, temperaturas, etc).
Variem só uma variável de cada vez! (variáveis possíveis: marca do leite, teor de gordura, origem do leite, temperatura de aquecimento, relacção leite:vinagre... etc)

Fontes:
http://www.sciencebuddies.org
http://www.plastiquarian.com
http://www.enq.ufsc.br/disci/eqa5216/material_didatico/componentes_do_leite.htm
http://www.shipibonation.org/como-fazer-plastico-e-criar-pequenos-brinquedos.html
http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Agencia8/AG01/arvore/AG01_128_21720039243.html
The language of Biotechnology a dictionary of terms- ISBN 0-8412-2982-1

Et voilá!
Não deixem as vossas esculturas ao ar livre a secar... os pássaros comeram os primeiros corações que fizemos! 

Divirtam-se!

Tabela Periódica dos Elementos Químicos- Mentes Irrequietas

O Super Irrequieto desta semana é ... o Mentes Irrequietas

O Mentes tem estado a trabalhar em alguns materiais que possam ser utilizados na aprendizagem dos
irrequietos de todas as idades. O nosso primeiro projecto foi elaborar uma tabela periódica com alguma informação básica sobre os elementos químicos e com a identificação do cientista/ chefe do grupo de investigação que identificou/isolou/descobriu o elemento pela primeira vez.

Tabela periódica dos elementos químicos- Baseada nas regras IUPAC

Notas:
O ponto de interrogação significa que a descoberta não é atribuída a ninguém ou existem informações contraditórias.
Em alguns casos não se consegui encontrar a imagem da pessoa, pelo que se colocaram imagens sombra.
A tabela é o resultado da compilação de vários dados obtidos de várias fontes.
A tabela está preparada para ser impressa em A3 ou maior (pode perder definição)  a impressão em A4 pode ser feita mas a leitura será difícil.


Disclaimer:
Os materiais "Mentes Irrequietas" podem ser publicados noutros sites desde que:
Os sites não tenham fins comerciais,
As marcas de água não sejam retiradas,

Sejam colocados os créditos correctamente "©2013 Mentes Irrequietas® all rights reserved" (com o respectivo link)

Para mais informações contactar irrequietos@mentesirrequietas.com)

Et voilá
O primeiro de muitos materiais para imprimir e aprender

Divirtam-se!

Verão e Inverno- Os Super Irrequietos do costume

Olá Verão!
Hoje temos dois Super Irrequietos, o Verão e o Inverno!
No Hemisfério Norte o Verão com todas as suas aventuras e brincadeiras, chegou às 6:04 da manhã (Hora de Lisboa) e ao que parece vai trazer vento e muito calor. Segundo a imprensa quando forem 13:35 o Sol atingirá o ponto mais alto do ano, e por isso produzirá as sombras mais curtas do ano. A este dia chama-se Solstício de Verão.

Olá Inverno!
Já no Hemisfério Sul a história é bastante diferente. Hoje é o dia mais curto do ano. Eram 2:04am (Hora de Brasília), quando se iniciou a estação mais fria do ano e ocorreu o Solstício de Inverno. Em oposição ao solstício de Verão, é no solstício de Inverno que o Sol produz as sombras maiores.

Por isso não importa que estejas no Norte ou no Sul, hoje é um dos dias mais curiosos e irrequietos do ano, é um dia "de viragem".
Para quem vive no hemisfério Norte os dias vão começar a ficar mais pequenos já amanhã. O Sol vai continuar a nascer e a por-se e a descrever um arco no céu como sempre, mas esse arco vai começar já amanhã a ficar mais pequeno.
Para quem vive no Hemisfério Sul acontece exactamente o contrário a partir de hoje o dia vai começar a ganhar espaço à noite e o arco que o Sol descreve no céu vai aumentar.

A imagem representa a quantidade de luz visível no dia mais longo do ano em algumas das cidades do Hemisfério Norte. Day length refere-se ao "comprimento do dia" e diz respeito ao período de sol a sol. O Civil Twilight refere-se ao "crepúsculo civil" e diz respeito ao tempo que decorre antes do amanhecer e depois do sol se por e em que o ângulo que o Sol faz com o horizonte é de 0 a -6º.
Reparem que no Circulo Polar Ártico- no Pólo- o dia demora 24, ou seja o sol nunca se põe. Já em Hong Kong- quase na linha de equador- o dia + crepúsculo demora pouco mais de 14h, muito mais curto.

Imagem retirada de Washington Post online

Et Voilá!
Por aqui começou o verão, e aí?

Divirtam-se!

Trocas de energia para cá e para lá, Entalpia

Reacções químicas exotérmicas e endotérmicas
Uma reacção química pode libertar ou absorver energia. A energia presente nas reacções químicas apresenta-se sob a forma de calor.

• Quando a reacção liberta energia diz-se que é uma reacção exotérmica, o que significa que durante a passagem dos reagentes a produtos de reacção é libertada energia. Em linguagem química quando escrevemos a fórmula química da reacção, o calor que se liberta neste tipo de reacção aparece no lado dos produtos.
• Por outro lado quando a reacção consome energia diz-se que é uma reacção endotérmica, o que significa que a passagem dos reagentes a produtos de reacção depende do consumo de energia. Em linguagem química quando escrevemos a fórmula química da reacção, o calor que se liberta neste tipo de reacção aparece no lado dos produtos.

Segundo a Lei da Conservação da energia a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada- lembrem-se de Lavoisier e do "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", e então é razoável dizer que se a reacção liberta energia ela tinha de estar "fechada" em algum lado...  da mesma forma também é verdade que se a reacção precisa de energia tem de a ir buscar a qualquer lado...

Reacção exotérmica:

reagentes ----------> produtos de reacção + calor(energia)

Reacção endotérmica:

reagentes + calor(energia)----------> produtos de reacção 

Entalpia

O Sol. Fonte de energia natural

Se generalizarmos este pensamento fica claro que todas os compostos encerram energia, armazenam energia. É também correcto pensar que a quantidade de energia armazenada por substâncias diferentes pode, e em princípio é, diferente. A esta quantidade de energia armazenada numa substância os cientistas chamam entalpia e é representada por H e exprime-se em Joules (J).

Descomplicando:

• Quando a entalpia dos reagentes é maior do que a dos produtos- a reacção liberta energia, a reacção é exotérmica. Ou seja: se a energia armazenada no inicio (reagentes) é maior do que a armazenada no final (produtos) então, como "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", a energia tem de ir para algum lado.



Processos endotérmicos (brasilescola.com)

• Já no caso da entalpia  dos produtos ser maior do que a entalpia dos reagentes acontece o contrário- a reacção consome energia, a reacção é endotérmica. Ou seja: Há menos energia encerrada nas substâncias iniciais do que nas finais... então é lógico concluir que os produtos da reacção vão buscar energia a algum lado, normalmente o sol, a luz ou uma chama de queima.

Exemplos:
Reacção endotérmicas:

• fotossíntese (processo de produção de Oxigénio que ocorre nas plantas por acção da luz): 



Processos exotérmicos (brasilescola.com)

• 6 CO2(g) + 6 H20(l) + Energia=> C6H12O6(aq) + 6 O2(g)

Reacção exotérmicas:

• combustão (queima do carvão por exemplo): 
• carvão + O2 => CO2 + Energia

Podemos fazer uma demonstração deste fenómeno.

Precisamos de:

• esfregão "palha de aço" novo, atenção que tem de ser dos baratos, daqueles que oxidam, podem utilizar outro material de ferro, desde que caiba dentro do frasco,
• vinagre, daquele simples sem aromas, de vinho branco,
• frasco com tampa ou com possibilidade de ser fechado,
• termómetro.

Como fazer:

1. Coloquem o esfregão dentro do frasco;
2. Coloquem lá dentro o termómetro;

   

   As plantas fazem a fotossíntese
   Processo que consome energia,
   processo endotérmico

3. Fechem bem o frasco;
4. Aguardem 5min;
5. Leiam a temperatura, tomem nota do valor;
6. Abram novamente o frasco;
7. Retirem o termómetro;
8. Derramem o vinagre por cima do esfregão, podem agitar o frasco levemente;
9. Coloquem o termómetro lá dentro;
10. Fechem o frasco;
11. Aguardem 5 min;
12. Leiam novamente a temperatura.

O que acontece?
A temperatura aumentou na segunda leitura.

Porquê?
O vinagre actua sobre a pelicular que protege o esfregão, removendo-a. Este processo deixa o ferro exposto reage com o oxigénio, num processo lento a que chamamos de "ferrugem". Neste processo é libertada energia sob a forma calor, é este calor que aquece o termómetro e faz a temperatura subir

Passos seguintes:

• Este é apenas um exemplo de uma reacção exotérmica, podes explorar outras reacções à tua volta;
• Ou então podes tenta encontrar reacções endotérmicas e reproduzi-las em ambiente controlado.

Não te esqueças de:

• anotar todos os resultados que obtiveres;
• variar uma variável de cada vez;
• fazer um ensaio controlo.

Et voilá!
Trocas de energia para cá e para lá
Divirtam-se!