Como é que os aviões voam?

No dia 17 de Dezembro de 1903, os irmãos Wright fizeram história: conseguiram voar seis quilómetros com uma aeronave inventada, produzida e pilotada por eles! Como é que conseguiram tal feito? Na altura ainda não existia uma explicação científica para tal proeza. Para criar aeronaves mais fiáveis, robustas, rápidas e economicamente rentáveis, que permitissem o transporte de pessoas e cargas volumosas e pesadas, era necessário compreender bem toda a física envolvida. Em 1916, Albert Einstein publicou um artigo sobre o que permite aos aviões voar. Como motivação, escreveu que “há muita obscuridade em torno destas questões”, isto é, em torno dos princípios físicos envolvidos no voar de aeronaves. Acrescentou ainda que “na verdade, devo confessar que nunca encontrei uma resposta simples para elas, mesmo na literatura especializada.” Nesse artigo, Einstein propôs uma explicação com base no Princípio de Bernoulli. Em 1917, Einstein projectou uma asa de avião (um aerofólio) e facultou-a à LVG (Luftverkehrsgesellschaft), um fabricante de aeronaves alemão. A aeronave foi produzida, mas o piloto de teste queixou-se que o avião parecia voar como uma pata prenhe (“a pregnant duck“). Em que é que teria falhado Einstein? Será que o Princípio de Bernoulli pode de facto explicar o voar de um avião? Em que é que consiste esse princípio?

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Calculadoras – Parte IV

Na primeira parte compreendemos o funcionamento da tábua de contagem e do ábaco, na segunda parte conhecemos a primeira calculadora mecânica, a pascalina, e na terceira parte analisámos as propostas inovadoras de Leibniz que vieram a culminar nas calculadoras mecânicas “modernas” (dos séculos XIX e XX). Nesta quarta e última parte vamos dar um salto histórico e tecnológico para as calculadoras electrónicas. Iremos também dar um salto no nível de detalhe descritivo, uma vez que irei omitir imensos detalhes técnicos sobre a electrónica envolvida.

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Calculadoras – Parte III

“Está abaixo da dignidade dos homens notáveis perder o seu tempo em cálculos quando qualquer rústico poderia fazer o trabalho com a mesma precisão com o auxílio de uma máquina.” [1] – Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716)

Colocando de parte a altivez privilegiada de Leibniz, reconhecemos nestas palavras a noção visionária de que o Homem poderia vir a usar máquinas para realizar tarefas metódicas e, por definição, mecanizáveis. Hoje vivemos à beira da revolução da robótica, sendo fácil reconhecer que muito do trabalho (humano) actual irá desaparecer. Para aqui chegarmos contámos com o contributo de Leibniz para o desenvolver de calculadoras mecânicas, as precursoras das calculadoras electrónicas e dos computadores.

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Calculadoras – Parte II

No século XVII, a contabilidade de uma empresa era um processo muito demorado, que exigia um trabalho metódico e muito cuidado. Imagine-se o que seria a contabilidade de impostos de uma das maiores áreas metropolitanas em França, como Rouen. Se houvesse uma forma de automatizar as contas, o trabalho decerto que se tornaria muito mais fácil. Terá sido isto que Blaise Pascal terá pensado, ao ter avaliado o trabalho que o pai dele tinha como supervisor de impostos de Rouen. Com apenas 19 anos, Blaise Pascal projectou a primeira calculadora mecânica funcional.

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Calculadoras – Parte I

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O primeiro ramo da Matemática que se aborda na escola é a aritmética, isto é, “saber os números” e “fazer contas”. É como que o ABC quantitativo de qualquer cidadão funcional na nossa sociedade. Os números, como já descrevi noutros artigos, são abstracções úteis para, em primeira instância, enumerarmos coisas. Tudo na vida vai mudando e, como tal, os números mudam. Uma alteração num número corresponde a uma operação, como seja somar, subtrair, multiplicar e dividir. As operações obedecem a princípios lógicos simples, o que faz com que fazer cálculos numéricos seja fácil. Contudo, o ser-se fácil de um ponto de vista teórico não significa que seja fácil na implementação prática. Por exemplo, multiplicar 98345982 por 2397523905 é algo fácil em termos lógicos, porque sabemos quais as regras a aplicar, contudo é uma tarefa algo árdua e demorada de se fazer “à mão”. É por isso útil usar mecanismos automáticos que nos ajudem a chegar à solução. Imagine-se uma empresa de contabilidade sem poder usar calculadoras ou computadores!… De facto, os instrumentos de cálculo automático que temos são fundamentais para o funcionamento de quase todos os sectores da sociedade. Como é que funcionam esses instrumentos?

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O Domínio da Inteligência Artificial

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No mês passado, Magnus Carlsen renovou o seu título de campeão mundial de xadrez, título que mantém desde 2013. Já em 2010 houvera alcançado a classificação de melhor do mundo, quando ainda só tinha 19 anos, o que fez dele o mais jovem de sempre a conseguir tal feito. Não há dúvidas que Magnus é um expoente máximo da espécie humana a jogar xadrez! Contudo, uma aplicação de xadrez a correr num qualquer smartphone seria capaz de derrotar o campeão mundial de xadrez! Os melhores jogadores de xadrez do mundo não são humanos, são antes criações humanas!

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Rádio – Parte II

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Na primeira parte falei-vos um pouco sobre a modulação do sinal eléctrico a enviar, nesta segunda parte irei falar da própria transformação do sinal eléctrico em ondas de rádio. O dispositivo que faz esta operação (bem como a inversa) é a antena. Faço notar que a natureza do sinal não sofre propriamente uma mudança, pois só varia o meio em que se propaga (em ambos os casos estamos a falar em ondas electromagnéticas, num caso guiadas, no outro irradiadas). Embora aqui me esteja a referir a ondas de rádio, fica a nota de que o mesmo é aplicável para qualquer tipo de onda (apenas o tamanho da antena é que varia: quanto maior o comprimento de onda, maior tem que ser o tamanho da antena).

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Rádio – Parte I

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Neste artigo vou falar sobre a ciência que é necessária compreender para perceber o funcionamento de um rádio. Por “rádio” poderemos entender várias coisas diferentes, mas que estão relacionadas: as ondas de rádio, estações de rádio (emissoras) e “rádio” como dispositivo para ouvir essas estações. É deste último que vou falar, ainda que vá mencionar os outros, visto que estão relacionados. (Existe ainda um elemento químico chamado rádio*, bem como um osso, mas esses não têm nada a ver com as ondas de rádio, apesar do nome ser o mesmo.) Salvaguardo que não irei falar de todas as formas possíveis de fazer um rádio, pois sendo uma tecnologia com mais de 100 anos, é natural que haja várias formas diferentes de obter o mesmo (naturalmente com vantagens diferentes do ponto de vista de engenharia). Porém, os princípios de funcionamento são basicamente todos iguais (ou semelhantes). Este artigo será dividido em duas partes. Nesta primeira parte vou-me debruçar sobre as “primeiras etapas” no processo de emissão do sinal de rádio. (Confesso que este artigo ficou bastante mais difícil do que aquilo que pretendia. A leitura dos artigos citados abaixo é quase indispensável para que possam compreender este artigo. De qualquer forma, poderão deixar as vossas dúvidas em comentário.)

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Transmissão eléctrica

A criação de redes de transmissão e distribuição de electricidade foi uma das mais importantes criações do Homem no século XX. Neste artigo vou enunciar resumidamente os mecanismos e ideias envolvidos numa rede de transmissão eléctrica.

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Telefone

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A palavra “telefone” vem do grego e significa voz (“fone” não é semelhante a “fonema” por coincidência) à distância (“tele”). O primeiro nome que associam a esta tecnologia será certamente o do Alexander Bell, o cientista que submeteu a primeira patente do telefone (1876); ainda assim há outros nomes a lembrar, como Innocenzo Manzetti (inventou o conceito em 1844), Charles Bourseul (inventor da primeira ideia que poderia culminar no primeiro telefone, 1854), Johann Reis (colocou em prática a ideia de Bourseul, 1861; o problema deste “telefone” estava no “microfone imperfeito”),  Antonio Meucci (é agora reconhecido como o primeiro inventor do telefone, pois embora não tenha submetido a primeira patente, em 1860 fez a primeira demonstração pública do seu invento, o qual, supostamente, tinha inventado para falar à distância, a partir do seu laboratório, com a sua esposa que estava doente). Outros nomes poderiam ser lembrados, mas estes são os mais importantes na história do aparecimento do telefone.

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