QUESTÕES - CAPÍTULO 1 - FÍSICA

Prévia do material em texto

1. Responda brevemente: o que é ciência?
A ciência é o resultado da curiosidade humana sobre como funciona o mundo – um corpo organizado
de conhecimentos que descreve a ordem e as causas da natureza e uma atividade humana contínua, 
dedicada a coletar e organizar o conhecimento a respeito do mundo.
2. Qual tem sido, através dos tempos, a reação geral às novas ideias sobre as “verdades” 
estabelecidas?
3. Por que o Sol não está diretamente acima de Alexandria, quando assim está em
Siena?
Porque Alexandria ficava mais ao norte, em uma latitude maior.
4. A Terra, como qualquer coisa iluminada pelo Sol, projeta uma sombra. Por que esta 
se afunila?
5. Como se compara o diâmetro da Lua com sua distância à Terra?
Como o Sol, o diâmetro da Lua é 1/100 da distância entre a Terra e a Lua. 
6. Como se compara o diâmetro do Sol com a distância entre a Terra e o Sol?
7. Por que Aristarco fez suas medidas da distância do Sol na época da meia-Lua?
Ele sabia que, na época de meia lua, o ângulo entre uma linha ligando a Lua e a Terra formava 90° com
a linha que une a Lua ao Sol.
8. O que são as manchas circulares de luz vistas sobre o chão debaixo de uma árvore, 
num dia ensolarado?
9. Qual é o papel das equações neste curso?
As equações são guias para se pensar que revelam as conexões entre os conceitos sobre a natureza. 
1
10. Resuma algumas das características do método científico.
11. Faça distinção entre um fato científico, uma hipótese, uma lei e uma teoria.
Fato Um fenômeno sobre o qual observadores competentes estão em concordância, após realizarem uma série de
observações.
Hipótese Uma especulação culta; uma explicação razoável para uma observação ou resultado experimental, que não é
plenamente aceita como factual até que seja testada inúmeras vezes em experimentos.
Lei Hipótese ou afirmação geral a respeito da relação entre quantidades naturais, e que tem sido testada inúmeras vezes
sem ser negada. Também conhecida como princípio.
Teoria Uma síntese de um grande volume de informações, que abrange hipóteses bem-testadas e comprovadas, acerca de 
determinados aspectos do mundo natural.
12. Na vida cotidiana, as pessoas muitas vezes sentem prazer em sustentar um ponto de
vista particular, pela “coragem de suas convicções”. Uma mudança de opinião é vista
como um sinal de fraqueza. Como isso é diferente na ciência?
13. Qual é o teste para descobrir se uma hipótese é científica ou não?
Toda hipótese científica deve ser testável. 
14. Na vida cotidiana, conhecemos muitos casos de pessoas que são surpreendidas
deturpando as coisas e que logo depois são perdoadas e aceitas pelos seus
contemporâneos. Como isso é diferente na ciência?
15. Que teste você pode realizar mentalmente para aumentar a chance de estar correto 
sobre uma ideia particular?
Verifique se você consegue estabelecer a posição de um antagonista para a satisfação dele, e compare-a 
com quão bem o antagonista consegue estabeler sua posição. Se você conseguir, e seu antagonista não, 
a propabilidade é de que você esteja correto. 
16. Por que os estudantes de arte são frequentemente encorajados a aprender sobre
ciência, enquanto os de ciência são encorajados a aprender mais sobre as artes?
2
17. Por que muitas pessoas acreditam que precisam escolher entre ciência e religião?
Não. Ciência e religião podem funcionar bem juntas, e até mesmo se complementar. (Extremistas 
religiosos, todavia, podem afirmar que as duas são incompatíveis).
18. O conforto psicológico é um benefício de se ter respostas sólidas para questões
religiosas. Que benefícios advêm de uma posição de quem não sabe tais respostas?
19. Faça uma clara distinção entre ciência e tecnologia.
Ciência é coletar conhecimento e organizá-lo; tecnologia põe o conhecimento científico em uso e 
fornece os instrumentos que os cientistas necessitam para conduzir suas pesquisas.
20. Por que a física é considerada uma ciência fundamental?
21. Faça um furo num pedaço de cartolina e segure-o à luz do Sol. Observe a imagem do 
Sol projetada abaixo. Para convencer a si mesmo de que aquela mancha redonda de luz 
é uma imagem do Sol, experimente fazer furos com formas diferentes. Um buraco 
retangular ou triangular fornecerá uma imagem redonda se sua distância até a imagem 
é grande, comparada ao tamanho do buraco. Quando os raios de Sol e a superfície de 
incidência são perpendiculares, a imagem é um círculo; quando os raios solares fazem 
um ângulo não reto com aquela superfície, a imagem é um círculo “esticado”, uma
elipse. Faça a imagem solar cair sobre uma moeda, digamos um centavo de real. 
Posicione o pedaço de cartolina para que a imagem cubra exatamente a moeda. Esta é
uma maneira conveniente para se medir o diâmetro da imagem – o mesmo diâmetro 
fácil de medir da moeda. Então meça a distância entre a cartolina e a moeda. A razão 
obtida entre o tamanho da imagem e a distância deveria ser 1/110. Esta é a razão entre
o diâmetro solar e a distância do Sol à Terra. Usando a informação de que o Sol 
localiza-se a 150.000.000 de distância, calcule o diâmetro do Sol. (Questões 
interessantes: quantas moedas, colocadas lado a lado, caberiam dentro da imagem solar 
na cartolina? Quantos sóis caberiam entre o cartão de cartolina e o Sol?)
O triângulo contendo a distância imagem da moeda–moeda é semelhante ao triângulo maior contendo a 
distância diâmetro do Sol–Sol, de modo que os números de moedas e de sóis é o mesmo. O número de 
sóis que caberiam entre a superfície da Terra e o Sol é 110.
22. Escolha um dia particular no futuro próximo – e durante este dia leve consigo um 
pequeno caderno de notas para registrar cada vez que você entra em contato com a 
3
tecnologia moderna. Depois de feitos os registros, redija um texto curto, de uma ou duas 
páginas, discutindo suas dependências com as tecnologias anotadas em sua lista. Redija 
também uma nota a respeito de como você seria afetado se cada uma delas subitamente 
desaparecesse, e de como você lidaria com isso.
23. Na comunidade científica, qual é a penalidade para a fraude científica?
A penalidade por fraude é a excomunhão profissional. 
24. Quais das seguintes hipóteses são científicas? (a) A clorofila faz a grama verde. (b) A 
Terra gira em torno de um eixo porque as coisas precisam de uma alternância de luz e 
escuridão. (c) As marés são causadas pela Lua.
25. Em resposta à questão “quando uma planta cresce, de ondevem o material?”, 
usando a lógica, Aristóteles formulou que todo o material vinha do solo. Você considera 
tal hipótese correta, incorreta ou parcialmente correta? Que experimentos você
proporia para validar essa hipótese?
A hipótese de Aristóteles é parcialmente correta. O material do qual uma planta é feita provém 
parcialmente do solo, mas principalmente do ar e da água. Uma experiência possível seria pesar um 
vaso com terra e uma muda pequena, e depois pesar a terra preparada após a planta ter crescido. O fato 
de que a planta crescida pesará mais é uma evidência de que ela é composta de mais material do que o 
solo oferece. Mantenha um registro detalhado do peso de água usada para regar a planta, e cubra o solo
com uma película plástica a fim de minimizar as perdas por evaporação. Dessa forma, o peso da planta 
crescida pode ser comparado ao peso da água que ela absorve. Como pode ser estimado o peso do ar 
inspirado pela planta? 
26. Quando você sai da sombra para a luz solar, o calor do Sol é tão evidente quanto 
aquele emitido por um pedaço de carvão em brasa numa sala fria. Sente-se o calor do 
Sol não por causa da sua temperatura alta (mais alta do que aquelas encontradas em 
maçaricos de soldagem), mas porque o Sol é grande. O que você estima ser maior, o 
raio do Sol ou a distância entre a Lua e a Terra? Teste sua resposta com os dados que 
estão no final do livro. Você acha sua resposta surpreendente?
27. O que está provavelmente sendo mal-entendido por uma pessoa que diz “mas isso é
apenas uma teoria científica”?
4
O que, provavelmente, não foi bem compreendido é a diferença entreteoria e hipótese. Na linguagem 
comum, uma “teoria” pode ser uma especulação ou uma hipótese, algo que constitui uma tentativa ou 
uma especulação. Mas em ciência, uma teoria é a síntese de um corpo vasto de conhecimento validado 
(por exemplo, a teoria celular ou a teoria quântica). O valor de uma teoria reside em sua utilidade (e 
não em sua “verdade”). 
28. A sombra projetada por uma estaca vertical em Alexandria ao meio-dia, durante o 
solstício de verão, vale 1/8 da altura da estaca. A distância entre Alexandria e Siena é
1/8 do raio terrestre. Existe uma conexão geométrica entre essas duas razões de 1-
para-8?
29. Se a Terra fosse menor do que é, mas a distância entre Alexandria e Siena fosse a 
mesma, a sombra projetada pelo obelisco vertical de Alexandria seria mais longa ou 
mais curta ao meio-dia, durante o solstício de verão?
A sombra seria mais longa, porque, em um planeta menor, o ângulo da haste em relação à luz solar 
seria maior. A razão entre o comprimento da sombra e o da haste seria maior do que 1:8, como na 
resposta anterior.
30. O grande filósofo e matemático Bertrand Russel (1872-1970) escreveu sobre as 
ideias de sua juventude que ele rejeitou na parte mais avançada de sua vida. Discuta 
com seus colegas se você encara isso como um sinal de fraqueza ou de força, em
Bertrand Russel? (Você acha que suas ideias atuais sobre o mundo mudarão com seu 
aprendizado e maior experiência, ou você acha que conhecimento e experiência 
adicionais solidificarão seu presente entendimento?)
31. Bertrand Russel escreveu: “Eu penso que devemos reter a crença de que o 
conhecimento científico é uma das glórias do homem. Eu não sustentarei que o 
conhecimento jamais possa causar danos. Penso que tais proposições gerais podem 
quase sempre ser refutadas por meio de experimentos bem-escolhidos. O que eu 
sustentarei – e sustentarei vigorosamente – é que o conhecimento é muito mais 
frequentemente útil que danoso, e que o temor do conhecimento é mais frequentemente 
danoso que útil”. Pense em exemplos que confirmem esta afirmação.
Os exemplos são inúmeros. O conhecimento da eletricidade, por exemplo, tem se provado 
extremamente útil. O número de pessoas prejudicadas pela eletricidade e que a compreendem é, de 
longe, muito menor do que o número de pessoas que são prejudicadas por não a compreenderem. Ter
medo da eletricidade é muito mais prejudicial do que benéfico para a atitude e a saúde geral de alguém.
5
32. Um jovem parente seu está pensando em se juntar a um grupo grande e crescente da 
comunidade, buscando principalmente fazer novas amizades. Ele pede um conselho a 
você a respeito. Antes de responder, você descobre que o líder carismático do grupo diz 
aos seguidores: “OK, eis como nós funcionamos: primeiro, você JAMAIS deve 
questionar qualquer coisa que eu lhe diga. Segundo, você JAMAIS deve questionar o 
que você lê em nossos escritos”. Que conselho você daria a seu parente?
6