Distância e Comprimento -Definições , História e Medições

1. Distância e Comprimento -Definições, História e Medições Ítalo Martins Oyarzabal

2. História das Unidades • Metro (m): • 1789:o governo francês pede à Academia Francesa de Ciências para criar um sistema de medidas baseado em uma constante não arbitrária. • 1792: Grupo de físicos, astrônomos e agrimensores define metro como 1/40 000 000 da circunferência da Terra e também um intervalo de graus do meridiano terrestre. • Criou-se um protótipo internacional Emplatina iridiana (metro-padrão). • Posteriormente, adotou-se o metro como sendo a distância percorrida pela luz durante 1/299 792 458 segundo. • 1928: Metro adotado no Brasil.

3. História das Unidades • Polegada (in,inch) : • Origem no século XVI, com o rei inglês Eduardo I, consistindo na distância entre a base da unha e a ponta do dedo polegar. • Atuamente, a polegada é utilizada medindo-se através do dedo mindinho. • Televisores, computadores. • Jarda (yd, yard) : • Originalmente, era a medida do cinturão masculino. Já no século XII, com o rei Henrique I, da Inglaterra, se media a distância entre seu nariz e o polegar de seu braço estendido, medida até hoje usada. • Futebol americano.

4. História das Unidades • Pé (ft, foot) : • Origem na Suméria, onde uma definição foi gravada na estátua de Gudéia da cidade de Lagash, por volta de 2575 AC. • Aviação. • Légua ( league) : • Se originou como sendo a distância que uma pessoa pode caminhar uma hora. • Légua marítima: • Surgiu como sendo a distância máxima que um observador de altura média pode enxergar estando ao nível do mar.

5. Conversão de Unidades: • 1 polegada (1")0,0254 m • 1 pé (1')0,304799 m • 1 jarda (1 yd)0,914399 m • 1 légua6600 m • 1 milha terrestre1609,3 m • 1 milha marítima1852 m • 1 braça2,2 m • 1 corrente 20,1168 m • 1 tarefa (AL, SE)3053 m • 1 tarefa (MG)3630 m • 1 tarefa (BA)4356 m • 1 tarefa (CE)3630 m • 1 vara2,96 m

6. Distâncias Astronômicas • Triangulação (GPS) • Triangulação 2D: • 27 satélites em órbita(24 em operação); • Vista de 4 satélites a qualquer hora em qualquer lugar.

7. Distâncias Astronômicas • Triangulação 3D: • Esferas ao invés de círculos; • Esfera->círculo->2 pontos (1 no espaço);

8. Distâncias Astronômicas • Como se realiza a medição? • 1)Satélite transmite padrão; • 2)Receptor(GPS) produz o mesmo padrão (ao mesmo horário); • 3)Atraso entre os sinais dá a distância; • *Sincronização entre relógios!

9. Distâncias Astronômicas • Paralaxe: • Conhecendo distância entre A e B e o ângulo envolvido, se conhece a distância até C. • Quanto maior a distância entre AB e C, mais “esticado” o triângulo, e mais desvios. • Mede-se a variação da posição de C em relação ao fundo de estrelas, a partir de A e B.

10. Distâncias Astronômicas • Paralaxe:

11. Distâncias Atômicas • Como medir? • Microscopia! • ScanningTunnelingMicroscope • (Microscópio de Corrente de Tunelamento) • Atomic Force Microscope • (Microscópio de Força Atômica)

12. Distâncias Atômicas • STM: • Criado em 1981; • Aplica-se tensão em uma agulha microscópica; • Mede-se a variação da altura entre a agulha e a superfície; • O sistema ajusta a altura para manter a corrente constante;

13. Distâncias Atômicas • STM: • Vantagens: • Precisão: 0,1 nm (lateral) e 0.01 nm profundidade; • Manipulação individual de átomos; (vídeo IBM: http://www.youtube.com/watch?v=oSCX78-8-q0) • Desvantagens: • Como funciona através do efeito quântico de tunelamento, só funciona para medições da ordem de alguns nanômetros;

14. Distâncias Atômicas • AFM: • Surgiu em 1986; • Utiliza uma sonda mecânica para mapear a superfície; • Mede a força de atração ou repulsão entre a sonda e a amostra, através da deflexão de um feixe de laser incidente;

15. Distâncias Atômicas • AFM: • Modos de Detecção: • Modo de Contato: • Mantém a ponta da sonda a uma pequena distância (alguns angstrom) da superfície, fazendo um leve contato, e mantêm-se a força de repulsão constante, e mede-se um sinal de feedback proporcional ao ruído. • Modo de Não-Contato: • Ponta a dezenas de angstrom da superfície, e oscila com uma frequência diferente da de ressonância, sendo possível medir as forças de van der waalsentre a ponta e a superfície. • Modo de Contato Intermitente: • A ponta toca suavemente a amostra, sem força de atrito, e mede-se a amplitude de oscilação, com frequência próxima à de ressonância.

16. Distâncias Atômicas • AFM: • Vantagens: • Imagem 3D; • Funciona também com isolantes; • Alta resolução; • Baixo tempo de análise. • Funciona em diversos ambientes, como atmosfera ou líquido. • Desvantagens: • Limitação na velocidade; • Alterações na superfície pelo movimento da ponteira; • Muito sensível à vibrações externas.

17. Bibliografia • http://pt.wikipedia.org/wiki/Metro • http://pt.wikipedia.org/wiki/Polegada • http://pt.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9_(unidade) • http://pt.wikipedia.org/wiki/Jarda • http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%A9gua • http://pt.wikipedia.org/wiki/Milha_terrestre • http://pt.wikipedia.org/wiki/Milha_mar%C3%ADtima • http://pt.wikipedia.org/wiki/Bra%C3%A7a • http://pt.wikipedia.org/wiki/Vara • http://matematicafernando.blogspot.com.br/2009/11/o-metro-uma-longa-historia.html • http://www.brasilescola.com/matematica/polegadas.htm • http://seteirmas.wordpress.com/2012/06/06/medicoes-astronomicas/ • http://informatica.hsw.uol.com.br/receptores-gps.htm • http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_tunneling_microscope • http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscopy • http://pt.wikipedia.org/wiki/Microscopia_de_for%C3%A7a_at%C3%B4mica

18. FIM!