Por que é mais difícil fechar a porta do carro com as janelas fechadas do que com uma aberta?

Quando fechamos fortemente uma porta com os vidros do carro fechados, ela empurra o ar para dentro, aumentando repentinamente a pressão interna. Ocorre que, sempre que se tem uma diferença de pressão, entre o lado interno e externo, surge uma força de resistência.

Nesse caso, a força de dentro pra fora dificulta o fechamento da porta. O efeito é acentuado ainda pelo fato de que os carros possuem borracha de vedação em suas aberturas, como portas e janelas, para impedir a entrada de água e vento, e essa borrachas acabam também por não deixar que o ar escape pelas frestas. Porém, com a janela aberta, o ar rapidamente escapa e a pressão interna mantém-se em equilíbrio com a pressão de fora.


Fonte: http://www.passeiweb.com/estudos/sala_de_aula/diversos/fisica_cotidiano

Ondas gravitacionais são detectadas através do LIGO

Cientistas relataram que, pela primeira vez na história, ondas gravitacionais foram detectadas.E isto é muito importante, pois abrirá um campo totalmente novo na astronomia, uma nova maneira de observar o Universo.

Ondas gravitacionais (para não ser confundido com ondas de gravidade, que são uma coisa totalmente diferente) são ondulações no tecido do espaço-tempo, causadas quando um objeto de grande massa é acelerado. No momento em que chegam aqui, vindas de objetos astronômicos distantes, as ondas têm uma energia incrivelmente baixa e são fenomenalmente difíceis de detectar, levou um século para descobri-las, desde que foram previstas pela primeira vez pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein. Essencialmente, todas as outras previsões da RG foram encontradas, mas a existência das ondas gravitacionais foi irritantemente difícil de provar diretamente.

Até agora. E o que fez com que as ondas gravitacionais fossem detectadas pelo LIGO é tão incrível e alucinante quanto as próprias ondas: eles capturaram uma espiral mortal e seu resultado de dois enormes buracos negros a 1,3 bilhões de anos-luz da Terra que se fundiram em um titânico evento catastroficamente violento.

Lembre-se, nós tivemos algumas boas evidências que tais buracos negros binários existiam antes disso, mas este novo resultado basicamente prova que eles existem e que, ao longo do tempo, eles finalmente colidem e se fundem. Isso é fenomenal.

Os buracos negros tinham massas 36 e 29 vezes a massa do Sol antes de se fundirem. Depois que eles se fundiram, criaram um único buraco negro com uma massa 62 vezes a do Sol. Você pode perceber que essas massas não se somam corretamente: há 3 massas solares desaparecidas. Essa massa não desapareceu simplesmente! Foi convertida em energia: a energia das próprias ondas gravitacionais. E a quantidade de energia é impressionante: este evento único liberou tanta energia quanto o Sol liberaria em 15 trilhões de anos.

Conheça o LIGO: O Laser Interferometer Gravity-Wave Observatory. O LIGO na verdade são duas instalações, uma localizada no Estado de Washington e outra em Louisiana (operados em conjunto pela Caltech e pelo MIT). Não é o que você pode pensar de um observatório astronômico: eles consistem de longos tubos dispostos em L. Na extremidade de cada tubo de quatro quilômetros de extensão tem um espelho.
 
Um laser muito poderoso fica perto do vértice do L, onde os tubos se encontram. Ele envia um pulso de luz para um espelho especial que divide o feixe, enviando metade para cada tubo. Cada espelho reflete o feixe e depois eles são recombinados dentro de um detector.

 Uma das instalações LIGO.


Com esta detecção do LIGO, uma nova era na astronomia começa. Em muitos casos, as ondas gravitacionais são emitidas a partir de objetos que não podemos ver diretamente, como os buracos negros se fundindo, ou estrelas de nêutrons binárias. Às vezes, porém, esses objetos emitem luz visível. A supernova – uma explosão estelar – pode emitir ondas gravitacionais. De forma ainda mais acentuada, quando duas estrelas de nêutrons se fundem e formam um buraco negro, elas liberam não apenas ondas gravitacionais, mas também um enorme clarão de energia sob a forma de raios gama e até mesmo luz visível. Estas explosões de raios gama ocorrem no Universo todos os dias, e nós as vemos o tempo todo. Se pudermos detectar as ondas gravitacionais emitidas por elas, isso vai ajudar os astrônomos a entender esses fenômenos bizarros e incrivelmente violentos.

Onda gravitacional

Uma das conclusões da teoria da Relatividade Geral de Einstein é que o espaço e o tempo são dois aspectos de uma mesma coisa, que chamamos de espaço-tempo. Há muitas analogias para isso, mas você pode pensar nele como o tecido do espaço, uma tapeçaria de quatro dimensões (três espaciais e uma temporal) em que estamos todos encaixados. Lembre-se, não é literalmente assim; estamos usando uma analogia. Mas isso vai te ajudar a imaginá-lo.

Nós pensamos na gravidade como uma força, nos puxando em direção a um objeto. Mas Einstein a remodelou, a vendo como um resultado da deformação do espaço-tempo. Um objeto de grande massa distorce a forma do espaço, e um outro objeto em movimento através desse espaço curvo fica acelerado. Isso é a gravidade. Em outras palavras, a matéria diz ao espaço como se curvar e o espaço diz à matéria como se mover.

 Objetos com massa distorcem o espaço, e é isso que sentimos como gravidade.



Outro resultado da matemática da RG é que se um objeto de grande massa for acelerado, ele irá causar ondulações, ondas, que irão se afastar do objeto. São realmente ondulações no próprio tecido do espaço-tempo! O espaço-tempo se expande e se contrai em formas complexas a medida que uma onda passa, parecido com a forma como ondulações surgem quando uma pedra cai numa lagoa, distorcendo a superfície da água.

Há muitas maneiras de gerar ondas gravitacionais. Quanto mais massivo e denso um objeto é, e quanto mais ele se acelera, mais nítida e mais enérgica as ondas são. A Terra se move em torno do Sol uma vez por ano, acelerada pela gravidade do Sol. Mas o movimento é muito lento e massa da Terra é demasiadamente baixa para termos a esperança de detectar as ondas emitidas.


Mas se você tem dois objetos muito mais massivos – como, por exemplo, estrelas de nêutrons, núcleos super-densos de estrelas que explodiram anteriormente – eles geram ondas que podemos ver.

Na verdade, nós vimos! Mais ou menos. Em 1974, um sistema binário de estrelas de nêutrons foi descoberto pelos astrônomos Joseph Taylor e Russell Hulse. Estes dois objetos massivos orbitam um ao outro muito rapidamente uma vez a cada oito horas. Conforme eles se orbitam, eles emitem um pouco de energia na forma de ondas gravitacionais. Essa energia vem da energia orbital das próprias estrelas, de modo que toda vez que as ondas gravitacionais são emitidas, elas perdem energia orbital. A órbita encolhe, e o tempo gasto diminui drasticamente. Ao longo do tempo, esse “decaimento orbital” pode ser muito precisamente medido … e foi mesmo! Não só isso, se encaixou perfeitamente na previsão da RG.

Taylor e Hulse ganharam o Prêmio Nobel por isso. E eles só detectaram as ondas gravitacionais indiretamente. Eles viram a perda de energia pela emissão das ondas afetar as órbitas das estrelas. Mas eles não detectaram as próprias ondas.

 Fonte: http://www.universoracionalista.org/ligo-ve-as-primeiras-ondas-gravitacionais-vindas-de-dois-buracos-negros-se-fundindo/