É fácil quebrar um ovo entre as palmas da mão apertando as suas pontas?

A resistência extraordinária da concha do ovo se deve exclusivamente a sua forma convexa e a explicação tem a mesma origem que a da resistência de qualquer tipo de abóbada ou arco. A figura acima mostra o arco de uma janela, feito de pedra. O peso S (ou seja, o peso da parte da parede que está sobre a janela) aperta as pedras em forma de cunha que estão na parte central do arco. Mas estas pedras não podem descer, elas só podem pressionar as pedras que estão ao seu lado. A força é distribuída lateralmente. Desta forma, mesmo que exista uma força muito grande acima, o arco não se rompe. Se a força fosse exercida de baixo para cima o arco se romperia facilmente.A concha do ovo também é um arco, mas contínuo, ou seja, uma abóbada fechada.

É possível colocar um ovo em pé?

Colombo resolveu de um modo fácil o problema de pôr um ovo em pé: simplesmente afundou a ponta da casca. Mas esta solução do problema não é correta, porque quando estragamos a casca estamos variando a forma do ovo e, por conseguinte, não colocamos o ovo em pé, mas um corpo diferente. Como na realidade a essência do problema está na forma que tem o ovo, Colombo resolveu o problema de outro corpo, mas não o que lhe foi mostrado. O problema do ovo de Colombo pode ser resolvido sem mudarmos a forma do ovo. Para isto basta aplicarmos a propriedade dos peões, ou seja, fazer com que o ovo gire ao redor do seu eixo maior. Deste modo o ovo ficará em pé durante certo tempo. O modo de mostrar isto pode ser visto na figura acima. O ovo é colocado a girar com os dedos. Ao tirar as mãos percebemos que ele gira durante algum tempo. Para que a experiência seja bem sucedida é necessário usar um ovo duro (cozido). Os ovos crus não podem ser girados de pé, porque a massa líquida dentro deles às vezes sai do controle. Esta peculiaridade, inclusive, ajuda a distinguir com facilidade os ovos cozidos dos ovos crus.

Seria possível subir em um balão, esperar a Terra girar, e depois descer em outro lugar?

Em primeiro lugar, porque ao subir no ar nós continuamos ligados à esfera terrestre; nós continuamos na camada gasosa que envolve o planeta, na atmosfera, que também participa do movimento de rotação da Terra. O ar gira junto com a Terra e leva tudo aquilo está nele: as nuvens, os aviões, os pássaros em vôo, os insetos, etc. Se o ar não participasse do movimento de rotação da Terra nós sentiríamos continuamente um vento forte. Os furacões mais terríveis pareceriam brisas suaves comparado com ele (A velocidade de um furacão é de 40 m/s ou 144 km/h. A Terra, em uma latitude como a de Leningrado, por exemplo, nos arrastaria pelo ar com uma velocidade de 240 m/s, ou de 828 km/h, e no Equador, por exemplo, esta velocidade seria de 465 m/s, ou de 1 674 km/h. Em segundo lugar, embora nós pudéssemos ir até as camadas superiores da atmosfera onde a Terra não está rodeada de ar, o procedimento de viajar economicamente também seria impossível. Ao nos separarmos da superfície da Terra em rotação seguiríamos uma trajetória contínua, por inércia, com a mesma velocidade com que a Terra se moveria debaixo de nós. Diante destas condições, ao voltar à superfície da Terra nós estaríamos no mesmo lugar de onde partimos.

Por que a água apaga o fogo?

Em primeiro lugar, logo que entra em contato com o objeto em chamas, a água se transforma em vapor e, assim, priva-o de parte de seu calor. Afinal, para transformar água fervente em vapor, precisamos de pouco mais de cinco vezes o calor que é exigido para aquecer a mesma quantidade de água fria até o ponto de ebulição. Em segundo lugar, o vapor produzido assim ocupa um espaço centenas de vezes maior em volume do que a água que o produziu. O vapor envolve o objeto aceso e impede a renovação do ar. Sem o ar a combustão do ar é impossível.

Por quê nos encolhemos quando temos frio?

Quando nos encolhermos se reduz a área do nosso corpo que se encontra em contato com o exterior, o que faz com que diminua a perda de calor.
O ar é menos condutor de calor que os tecidos com que normalmente nos vestimos.

Como as roupas nos isolam?

Entre os tecidos da nossa roupa se formam pequenas câmaras ocupadas por ar em repouso. Se evita desta forma as correntes de ar que roubariam o calor da nossa pele. Se não usássemos roupa perderíamos calor por um mecanismo chamado convecção. O ar em contato com a superfície da pele, ascenderia devido a sua menor densidade, deixando em seu lugar um ar a temperatura mais baixa, que ao se aquecer repetiria o processo. Se estas correntes se reforçam, por exemplo com um ventilador, a perda de calor é muito maior. Esse mecanismo se chama convecção forçada.

Por que a nuvem de uma explosão atômica tem a forma de um cogumelo?

Ao contrário do que se pode acreditar, a famosa forma nuvem em forma de cogumelo» não é específica das explosões nucleares. Na realidade, uma combustão volumosa provocada por explosivos químicos produziria precisamente o mesmo efeito. Quando uma bomba nuclear explodi, distribui muito raios de X que ionizam e aquecem o ar circunvizinho. Disto resulta uma enorme bolha de ar incandescente. A «bola de fogo» sobe rapidamente gerando uma forte corrente de ar ascendente que chupa o material pulverizado pela explosão. Esta coluna de ar é chamada de talo do cogumelo». No caso das poderosas bombas H, a bola de fogo alcança o limite entre a troposfera e a estratosfera. A troposfera está situado aproximadamente a 15 km sobre o nível de mar. A esta altitude a bola de fogo se pôs fria razoavelmente e não tem mais energia suficientemente para se expandir na estratosfera. A expansão então ocorre para os lados, formando o «chapéu» do cogumelo.

As lâmpadas fluorescentes são realmente mais eficientes que as lâmpadas incandescentes? Se elas são, por que?

O calor faz o filamento aquecido emitir luz. O filamento literalmente emite luz por causa do calor. Calor não é luz, e o propósito da lâmpada incandescente é emitir luz. Lâmpadas incandescentes são assim muito ineficientes. Elas produzem aproximadamente 15 lumes por watt gasto.
Uma lâmpada fluorescente usa um método completamente diferente para produzir luz.
Uma lâmpada fluorescente produz menos calor, assim é muito mais eficiente. Uma lâmpada fluorescente pode produzir entre 50 e 100 lumes por watt

O que aconteceria sobre a superfície terrestres se a gravidade deixasse de existir?

Este procedimento consiste no emprego de uma substância especial, inventada pelo cientista, herói do romance, que possui a propriedade de ser impenetrável à gravidade. Se uma camada desta substância é colocada debaixo de um corpo qualquer, este será liberado da atração da Terra e só estará sujeito à atração de outros corpos. Qualquer pessoa que possui um pouco de imaginação pode imaginar facilmente as possibilidades extraordinárias que se abririam usando-se uma substância semelhante. Se for necessário erguer um peso, mesmo que enorme, bastaria pôr debaixo dele uma folha desta substância para que este seja erguido sem esforço.Depois de se adquirir esta substância estupenda, seria fácil preparar uma viagem à Lua: O projétil seria revestido com a substância, o que o tornaria extremamente leve

Seria possível voar na Lua utilizando-se aviões e helicópteros?

Os helicópteros e os aviões de hélice necessitam de ar para poder voar. As hélices, asas e o rotores fazem força sobre o ar. Segundo a terceira lei de Newton, o ar faz uma força de mesma direção e de sentido contrário que sustenta o movimento. Como praticamente não inexiste atmosfera na Lua estes aparelhos não podem voar nela. (Os motores de combustão utilizados também necessitam de ar para seu funcionamento).
Poderíamos achar que os aviões a reação, por utilizarem o mesmo princípio dos foguetes que fazem viagens interplanetárias, poderiam voar na Lua. No entanto isto não é possível já que os aviões estão projetados para utilizar o ar: asas, flaps, aerons, etc.

Desde sua formação, a Terra ficou mais pesada ou mais leve? O crescimento da população humana é um fator importante?

A massa da Terra é avaliada em aproximadamente 6 x 1021 toneladas. Essa massa mudou nos últimos 4,6 bilhões de anos? Alguma coisa, mas é difícil afirmar com precisão. Por um lado, todos os anos, cai em nosso planeta entre 10.000 e 1.000.000 de toneladas de pequenos meteoritos que vem do espaço. Consideremos uma média de 500 mil toneladas por ano em um período de 4,6 bilhão de anos. Teremos aproximadamente 2,3 x 1015 toneladas, ou 0,0000004 da massa da Terra. Resumindo, observamos um pequeno ganho de massa. Por outro lado, a Terra perde peso. Os elementos leves da atmosfera terrestre, como hidrogênio e hélio, escapam para o espaço. E os elementos radioativos do núcleo da Terra se desintegram espalhando energia. Então, de acordo com a fórmula de E=mc2 de Einstein, perdemos uma massa equivalente. No dois casos é extremamente difícil calcular a quantidade de energia perdida.Quanto a contribuição da população humana no acréscimo da massa da Terra, poderíamos pensar que seis bilhões de seres humanos poderiam representa uma massa importante. Mas donde vem esta massa? De comidas (plantas e animais) que nós comemos. E todos os componentes das comidas vem da Terra. Ela recicla constantemente desde o começo dos tempos. É a lei da conservação da massa de Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794).

Por que os gatos se machucam mais quando caem do primeiro piso do que ao cair do 2º ou do 3º piso?

É bem conhecido dos veterinários que a queda dos gatos tem piores conseqüências quando acontecem do primeiro piso do que do 2º ou 3º. A explicação é a seguinte: quando o gato nota a aceleração de queda, adota uma postura encolhida com as patas estiradas, o que lhe permite, ao chegar ao solo, amortecer o efeito do impacto. Se a queda ocorre desde o primeiro piso, o gato não tem tempo de adotar a mencionada postura.

Parece lógico pensar que a partir da altura em que o gato pode adotar a postura defensiva, quanto maior seja altura maior serão as conseqüências do choque. Surpreendentemente não é assim. Os danos produzidos pela queda aumentam com a altura até um certo ponto, a partir do qual se produz uma diminuição dos danos. A curiosa explicação é a seguinte:

O gato adota uma postura defensiva só quando nota a aceleração de queda. Quando ele alcança a velocidade limite (Força peso = Força de resistência do ar), deixa de haver aceleração e o gato relaxa sua postura que por ser menos encolhida, oferece maior superfície de contato com o ar. Este aumento de superfície traz consigo uma maior resistência do ar freiando a queda e conseguindo uma velocidade limite menor.

Será que Arquimedes conseguiria levantar a Terra?

Me dê um ponto de apoio e eu erguerei a Terra!, exclamou Arquímedes, o brilhante matemático e inventor da antigüidade, descobridor das leis da alavanca. "Em certa ocasião Arquímedes escreveu a Hierón, tirano de Siracusa, de quem era parente e amigo, que com uma pequena força poderia mover qualquer peso. Levado pelos seus argumentos, afirmou que existisse outra Terra, ele poderia move-la do seu lugar ". Arquímedes sabia que não existia nenhum peso que não poderia ser levantado por uma força pequena, desde que se use para isso uma alavanca. Basta aplicar a força pequena a um braço de alavanca muito comprido, enquanto o peso maior se dá no braço menor. Por isso afirmou que com um braço de alavanca extraordinariamente longo a força de suas mãos seria suficiente para elevar uma massa cujo peso fosse equivalente ao do nosso planeta. Mas se este grande matemático da antigüidade soubesse o quão grandiosa é a massa da Terra, o mais provável é que ele teria evitado de fazer a sua exclamação.Supondo que Arquimedes conseguisse um ponto de apoio, podemos também supor que ele conseguisse construir uma alavanca de comprimento suficiente. Quanto tempo ele levaria para erguer uma massa semelhante a da Terra de um único centímetro? Pelo menos... trinta trilhões anos! Um cálculo simples mostra que enquanto o braço menor subisse 1 cm, o final do braço maior descreveria no espaço interplanetário um arco enorme de 1 000 000 000 000 000 000 km. Este percurso cujo comprimento é quase inconcebível, é o que a mão de Arquímedes teria que percorrer para erguer a Terra de um único centímetro. Se Arquimedes tivesse empurrado a alavanca ao longo de toda a sua vida, não teria sido capaz de elevar a Terra nem mesmo o equivalente a espessura de um fio de seu cabelo.

Por que a chuva cai em gotas e não em jorro?

O vapor de água é uma parte do ar que rodeia a Terra, invisível mas sempre presente. Quando as nuvens se formam, é como se parte da água tivesse saído do seu esconderijo. Na realidade, o que acontece é que o vapor de água disperso se reúne em gotículas ou cristais de gelo que, caindo em grupo, formam uma nuvem bem visível.O vapor reúne-se em gotículas quando existem partículas no ar em torno das quais podem aglomerar-se. Por cima do oceano, por exemplo, o vapor de água pode embeber partículas de sal, formando gotas. Ou, quando a temperatura desce abaixo de 0º C, a água pode congelar em torno de partículas de poeira sopradas pelos ventos. Os cristais podem ainda se formar a partir de outras impurezas do ar, como o fumo.A chuva não é algo que está "dentro" das nuvens. A chuva é uma nuvem que se desfaz, perdendo partes de si mesma. Isto sucede quando os materiais que compõem a nuvem, gotículas de água ou cristais de gelo, se tornam demasiado pesados e caem em direção à Terra.Os meteorologistas afirmam que existem diversos modos de as gotas crescerem e se transformarem em chuva. O modo como as gotas da chuva se formam depende do tipo de nuvens, quentes ou frias, das quais caem. Nas nuvens quentes: à medida que uma gotícula cai através da nuvem, choca com outras gotículas, fundindo-se com elas e formando uma gotícula um pouco maior. Este processo continua à medida que a gota vai caindo; depressa se forma uma gota de tamanho razoável.Nas nuvens frias as gotas iniciam-se como cristais de gelo. As nuvens frias formam-se a uma altitude elevada e prolongam-se até zonas onde a temperatura está sempre abaixo de 0º C, o ponto de congelação da água. À medida que caem, o ar torna-se mais quente e os cristais derretem, transformando-se em gotas de chuva.

Por que alguns oceanos são verdes e outros azuis?

Oceanos azuis, oceanos verdes. A água que bebemos é límpida e incolor. Mas, afinal, de que cor é a água? An resposta é surpreendente: a água é azul. Mas, como há tão pouca água no copo por onde bebemos, a cor é muito tênue para que a percebemos. Se enchermos um grande invólucro de vidro limpo com a mesma água, veremos que a sua tonalidade é verdadeiramente azul. A cor depende sobretudo do modo como as moléculas de água absorvem e refletem a luz. A luz branca, como a do Sol, é constituída pelo conjunto de cores do arco-íris, chamado espectro. As moléculas de água absorvem grande parte da banda do vermelho e verde do espectro que as atravessa. A parte azul é refletida. Por isso vemos o azul.Mas nem toda a água é da mesma cor. Às vezes no meio dos oceanos a água é azul-escura, quase púrpura. Todavia, perto da terra - ao longo da costa - a cor da água vai do azul ao verde e ao amarelo-esverdeado. Porquê a diferença? A resposta tem a ver com aquilo que flutua na água e com a profundidade desta. Perto da costa, a água do oceano está cheia de pequenas plantas e de pequenos pedaços de material de material orgânico que são varridos da terra. Tal como as plantas verdes terrestres, estas plantinhas, chamadas fitoplâncton, contêm clorofila. A clorofila absorve quase toda a luz vermelha e azul e reflete quase toda a luz verde. Por isso, a água do oceano perto da costa apresenta-se verde.

O que aconteceria se de repente a Terra parasse de girar ao redor do seu eixo?

Ao parar a Terra inesperadamente, as casas, as pessoas, as árvores, os animais e tudo que não esteja ligado à Terra de forma inflexível, como a massa esfera terrestre, tudo sairá voando pela tangente com a velocidade de um projétil. A seguir tudo cairá novamente sobre a superfície na forma de milhares de pedaços. A origem dessa tragédia, que esperamos nunca acontecer, tem uma explicação simples, está na inércia dos corpos. O ar, as casas, as pessoas, etc, e tudo aquilo que está sobre a superfície terrestre, giram junto com a Terra. Ao pararmos o planeta, esses corpos, por inércia, tendem a manter a sua trajetória com a mesma velocidade. Diante destas condições, criaria-se a desolação completa : uma forte ventania e desmoronamentos que varreriam a superfície do planeta.