O curioso problema de recalque na Cidade do México

A capital do Império Asteca: Tenochtitlán.
Imagem: http://www.latinamericanstudies.org

Antiga capital do Império Asteca, conhecida como Tenochtitlán, a Cidade do México é hoje considerada uma das cidades mais populosas do mundo. Por volta do ano 1325 os Mexica fundaram a cidade sobre uma pequena ilha artificial construída sobre o lago Texcoco. Tratava- se de um engenhoso sistema de construção de ilhas retangulares de terra conhecidas como “chinampas”. Apesar de ser um lago de água salgada, era possível controlar as inundações provocadas pelas chuvas por meio de diques, o que garantia água para consumo. Com a chegada dos espanhóis, o aterramento sobre o lago sofreu um processo de aceleração. 

Alguns séculos depois a cidade sofreu um boom populacional e a extração de água foi se tornando cada vez mais predatória. O lago Texcoco, e hoje a Cidade do México, estão localizados sobre um solo argiloso, que na ausência de água fica cheio de poros vazios. A construção desenfreada de grandes estruturas exerce uma pressão muito grande sobre o solo e este, na ausência de água, vai sofrendo uma espécie de rebaixamento. Com isso, alguns edifícios antigos, como catedrais, estão literalmente afundando na capital mexicana. Hoje a superfície do lago situada sob a cidade está seca, mas é possível encontrar o lençol a uns dois metros de profundidade na região central da capital.

Basílica de Nossa Senhora de Guadalupe.
Imagem: http://viagem.uol.com.br/

Atualmente a taxa de afundamento anual está em torno de 7 cm. Pense numa casa afundando 70 cm (mais de meio metro) ao longo de dez anos. O lago, ou melhor, o solo, não teria que afundar se não houvesse uma grande sobrecarga acompanhada de uma extração de água desenfreada, não é mesmo? Esse é só mais um entre vários exemplos de como as ações humanas desempenham um importante papel em problemas de engenharia.

Referências:

http://maishistoria.com.br/tenochtitlan-cidade-asteca/

http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/51/artigo285197-1.aspx

http://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/cidade-do-mexico-afunda-sete-centimetros-por-ano-6715427

https://pt.wikipedia.org/wiki/Lago_de_Texcoco

A praticidade das instalações hidráulicas com tubos de polietileno reticulado - PEX

Imagem: http://www.kdjs2015.com/all-about-pex-pipe/

O tubos de polietileno reticulado ou tubos PEX são conhecidos por possuírem grande flexibilidade. Por meio dessa nova tecnologia é possível criar trajetos curvos muito mais suaves do que aqueles proporcionados pela tubulação PVC. Curvas menos acentuadas permitem a redução do nível de ruído e minimiza grandes turbulências dentro da canalização.

Imagem: http://www.merckits.com.br/produto/projetos-de-instalacoes-em-pex/

Quando se trabalha com tubos PEX é bastante comum a criação de um espaço apropriado por onde passam todas as tubulações na vertical, para permitir o acesso em casos de inspeção ou manutenção. Estes espaços são chamados shafts.

A distribuição de um ramal ou coluna para sub-ramais de diâmetros menores é feita por meio de um manifold. Trata-se de distribuidor com três, quatro  ou mais saídas, geralmente feito com material metálico (cobre ou latão).

Imagem: http://www.hgsitebuilder.com/files/writeable/
uploads/hostgator747140/image/pex4asm.jpg

Num sistema PEX, geralmente a cor azul indica passagem de água fria, enquanto a cor vermelha indica passagem de água quente.

Imagem: https://br.pinterest.com/boog84/plumbing/

Vale destacar, porém, que os tubos PEX também possuem suas desvantagens, como qualquer outro material. Entre elas pode-se citar:

- não-reciclabilidade;

- fragilidade (quando exposto ao Sol);

- ataque de roedores.

Fontes:

CARVALHO JR., R. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 7ª ed. São Paulo: Blücher, 2013.

http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma/60/tubulacao-pex-conheca-os-principais-componentes-de-instalacoes-hidraulicas-289938-1.aspx

Uma breve introdução ao LaTeX

A maneira mais usual de escrever qualquer trabalho acadêmico é por meio do Word. Porém, em áreas de mestrado e doutorado alguns preferem fazer seus trabalhos utilizando conjuntos de macros, de maneira que a formatação é regulada por meio de comandos. 

O conjunto de macros mais comum para diagramação de textos acadêmicos, principalmente matemáticos e científicos, é o LaTeX (lê-se "la-tec" ou "lei-tec"). Em outras palavras, o LaTeX é um pacote que permite processar textos complexos, incluindo fórmulas matemáticas. O legal de se utilizar o LaTeX é que ele é conhecido internacionalmente, em diversas universidades, o que garante que textos científicos fiquem num formato padronizado ao redor do mundo.

Imagem: http://www.e-projects.ubi.pt/latex/

Instalando programas

Primeiramente, para começar a utilizar o LaTeX é preciso ter um editor de LaTeX. Existe uma infinidade de editores, alguns pagos e outros gratuitos. Antes de instalar um editor é preciso, contudo, que se instale alguns outros programas para facilitar o trabalho de digitação de comandos, visualização e impressão de arquivos.

No caso do Windows vamos precisar de quatro programas, instalados preferencialmente nesta ordem:

- GhostScript: permite reconhecer formatos como PDF e PostScript;
- GS View: permite visualizar arquivos PostScript;
- MiKTeX: responsável pela implementação do LaTeX no seu Windows;
- TeXstudio: a interface gráfica ou editor.

Os links para download dos softwares seguem no final deste texto.

Configurando o TeXstudio

Com seu TeXstudio aberto o primeiro passo é alterar o idioma:

Options >> Configure TeXstudio >> General >> Language >> pt_BR
Options >> Configure TeXstudio >> Idioma de checagem >> pt_BR

Certifique-se que a fonte seja codificada para caracteres do alfabeto latino ISO-8859-1:

Opções >> Configurar TeXstudio >> Editor >> Codificação de Fonte Padrão >> ISO-8859-1

Conhecendo a sintaxe do LaTeX

Tendo configurado o editor, é hora de começar a digitar o seu texto. Abaixo segue um exemplo bem simples de como escrever um artigo incluindo títulos/subtítulos:

\documentclass[a4paper,12pt]{article} %tipo de papel e tamanho da fonte
\usepackage[latin1]{inputenc} %uso de acentos
\usepackage[brazil]{babel} %idioma
\usepackage[T1]{fontenc} %torna possível copiar textos com acentos
\usepackage{amsmath} %uso de fórmulas matemáticas
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage [top=3cm, bottom=2cm, left=3cm, right=2cm]{geometry} % margens
\renewcommand{\baselinestretch}{1.5} %espaçamento entre linhas
\setlength{\parskip}{1.5mm} %espaçamento entre parágrafos
\setlength{\parindent}{2cm} %espaçamento lateral do parágrafo
\usepackage{setspace}

\begin{document}

\title{Título}
\author{autor1 \and autor2}
\maketitle

\abstract{Aqui dentro você digitará o resumo}

\section{Introdução}
Escreva aqui o seu texto...

\section{Desenvolvimento}
Escreva aqui o seu texto...

\subsection{Subtítulo}
Escreva aqui o seu texto...

\section{Conclusão}
Escreva aqui o seu texto...

\end{document}

Gerando arquivo em PDF

Após digitar o seu texto você pode fazer o teste e compilar. Um texto em PDF será criado no mesmo local onde o arquivo estiver salvo. Se quiser aprender a escrever fórmulas matemáticas, inserir textos em negrito/itálico, criar teoremas e corolários, colocar figuras, etc. recomendo que você baixe a apostila do professor Reginaldo dos Santos, da UFMG. Tem tudo lá. O próximo passo é a curiosidade.

Downloads dos programas:

GhostScript 9.19: http://ghostscript.com/download/

GS View 5.0: http://pages.cs.wisc.edu/~ghost/

Basic MiKTeX 2.9.6069 (escolher 32 ou 64 bits): http://miktex.org/download

TeXstudio 2.11.0: http://www.texstudio.org/

Apostila do Professor Reginaldo dos Santos: 

http://www.mat.ufmg.br/~regi/topicos/intlat.pdf

Referências:

http://posgraduando.com/introducao-ao-latex-os-primeiros-passos/
http://tex.stackexchange.com/questions/17502/what-is-the-correct-pronunciation-of-tex-and-latex
https://www.youtube.com/watch?v=mUrJ0zTmdxs
http://www.mat.ufmg.br/~regi/latex/

3 coisas que você precisa saber sobre o golpe de aríete

Imagem: http://wap.ind.br/blog

O que é o golpe de aríete?

Suponha um conduto forçado, como uma tubulação de água, onde o líquido está em pleno movimento. Se fecharmos o registro dessa tubulação bruscamente haverá uma sobrepressão dentro das paredes do conduto, pois o movimento do líquido será alterado de forma abrupta. Esse choque violento oriundo dessa sobrepressão é denominado golpe de aríete.

Imagem: https://multipros.wordpress.com/category/encanador/

Como que ocorre?

No fechamento abrupto de uma válvula ou registro, por exemplo, a força da água em movimento exerce trabalho, gerando altas pressões nas paredes do tubo, superiores à pressão inicial. A interrupção do fluxo de água causa uma onda de pressão que se propaga dentro da tubulação até chegar à saída do reservatório. Ao sair da canalização rumo ao reservatório ocorre uma depressão dentro do tubo. Como sua extremidade encontra-se fechada, há agora a formação de uma onda de depressão de volta à tubulação, de forma que a água na porção final do tubo choca-se novamente com o registro. O processo vai se repetindo muitas e muitas vezes... Na prática o atrito das paredes do cano vai amortecendo os golpes sucessivos.

Como combatê-lo?

O golpe de aríete pode ser combatido de várias maneiras:

- limitação da velocidade de escoamento do líquido;

- fechamento lento das válvulas e registros;

- fabricação de tubos que suportem a sobrepressão;

- instalação de válvulas especiais ou de câmaras de ar comprimido para amortecimento dos golpes, etc.

Fonte: 

AZEVEDO NETTO, J. M. et al. Manual de Hidráulica. 8ª ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1998.

Simulações gratuitas em ciências e matemática: conheça o PhET

Está em busca de experiências enriquecedoras para melhorar o seu aprendizado em ciências e matemática? Que tal baixar simulações interativas e gratuitas que podem ser testadas em seu computador e contribuir para o seu aprendizado? Então é hora de conhecer o PhET.

Página inicial do PhET.

O PhET é um site conta com mais de 100 simulações em física, química, ciências da terra, biologia e matemática. Um dos principais objetivos desse projeto é proporcionar aos alunos um ambiente de exploração, de forma que possam se envolver com o conteúdo científico.

Ficou curioso? É só acessar o link abaixo para conhecer um monte de simulações interessantes sobre os mais variados fenômenos:

PhET: Interactive Simulations

Fonte: 

https://phet.colorado.edu/pt_BR/

Ondas gravitacionais: a descoberta que demorou um século para comprovação

Quando uma pedra toca na água ela produz vibrações ou ondas sobre sua superfície. Einstein, em seus estudos, previu que, da mesma forma, qualquer corpo com massa produz vibrações no tecido do espaço-tempo e o Universo parece estar inundado por ondas. 

Imagem: http://www.rtp.pt

Em 2016, detectores nos Estados Unidos, pertencentes ao chamado Projeto LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), foram capazes de comprovar a existência das ondas gravitacionais, oriundas de distorções no espaço causadas pela colisão de dois buracos-negros.

Os detectores correspondem a túneis em formato de L, onde um feixe de laser se divide em dois e, em seguida, estes se sobrepõem, de forma que as ondas de luz se cancelam. Qualquer interferência no detector (uma onda gravitacional, por exemplo) faz com que as ondas se recombinem de maneira diferente, permitindo a detecção de sinal.

Imagem: http://fisicanaveia.blogosfera.uol.com.br

Foi por meio desse mecanismo que pudemos detectar as ondas gravitacionais, 100 anos depois da publicação da TRG (Teoria da Relatividade Geral). Essa maneira engenhosa de detectar a existência de tais ondas talvez seja até mais encantadora do que a própria comprovação da teoria. Trata-se de um feito notável e, de certa forma, de entendimento bastante simples para nós leigos.

E qual a importância da descoberta das ondas gravitacionais?

Segundo especialistas, agora será possível escutar o Universo por meio dessas ondas. As ondas eletromagnéticas permitem obter informações do Universo quando ele tinha 300 mil anos. Agora, com as ondas gravitacionais, é possível obter dados de quando o Universo tinha apenas um segundo de existência. Muitas descobertas poderão aparecer depois disso, incluindo a compreensão dos buracos-negros.

Se quiser entender melhor o mecanismo de detecção das ondas gravitacionais, assista à explicação de Brian Greene no "The Late Show" (vídeo abaixo). Além de engraçado, é bastante esclarecedor. Divirta-se.

Fontes:

http://www.bbc.com/portuguese/noticias/2016/02/160209_ondas_gravitacionais_mdb

https://www.youtube.com/watch?v=ajZojAwfEbs

Pisos líquidos em 3D: trazendo estilo e arte para as construções

Já pensou entrar num banheiro e ter a sensação de que está andando sobre as águas claras de um mar do Caribe? 

Pois saiba você que isso já pode ser experimentado. Uma empresa em Dubai, nos Emirados Árabes, criou um revestimento epóxi conhecido como 3D Epoxy Floors. Com esse revestimento é possível inovar e trazer arte para os pisos, criando ambientes que conseguem explorar ao máximo a noção da tridimensionalidade espacial de forma hiper-realista e bem debaixo de nossos pés. 

Apesar de não ser muito conhecido no Brasil, o "piso líquido 3D", também chamado de "porcelanato líquido", se destaca pela beleza e durabilidade, além da grande facilidade de limpeza. Confira a seguir alguns pisos 3D feitos pelo mundo afora:

Imagem: https://br.pinterest.com/pin/537476536758091941/

Imagem: http://www.wonderslist.com/10-coolest-3d-floors-created-epoxy/

Imagem: http://www.cflas.org/3d-epoxy-flooring-is-making-a-splash/6225

Imagem: http://www.wonderslist.com/10-coolest-3d-floors-created-epoxy/

Imagem: http://www.kontraktorepoxylantai.net

Fontes:

http://www.imperialae.com/luxury/3d_epoxy_flooring.html

http://www.revistamaisconstrucao.com.br/noticias-construcao-civil/18-curiosidades-e-entretenimento/347-conheca-o-revestimento-em-3d

http://www.decor-zoom.com/2015/06/3d-flooring-3D-bathroom-floor-art-designs.html

http://blog.brasilbrokers.com.br/blog/tag/3d-liquid-floors/

Por que as lâmpadas fluorescentes são mais eficientes que as lâmpadas incandescentes?

Imagem: http://www.mjedisisot.info/

O fenômeno da fluorescência tem a ver com a absorção e emissão de energia pelos elétrons nos orbitais de um átomo. O modelo atômico de Bohr já atestava a existência de níveis de energia nas camadas eletrônicas. Um átomo ao receber uma determinada quantidade de radiação eletromagnética (um fóton) atinge um nível excitado. Em seguida ele pode voltar ao nível fundamental emitindo outros fótons de frequências menores.

Imagem: https://1bfy.wikispaces.com/Absorption+af+lys

Numa lâmpada fluorescente, o vapor de mercúrio ou argônio recebe uma descarga elétrica e, em seguida, reflete radiação ultravioleta (UV). Essa radiação é então absorvida pelos átomos que revestem o tubo da lâmpada (que pode ser uma camada de fósforo, tungstato de magnésio ou silicato de zinco). Esses átomos absorvem essa energia e emitem radiações de menores frequências dentro do espectro visível, causando a luminosidade característica da lâmpada.

Imagem: http://www.geocities.ws/saladefisica7/funciona/fluorescente.html

As lâmpadas com filamento de tungstênio, ou lâmpadas incandescentes, apesar de emitirem radiação dentro do espectro visível, acabam dissipando muita energia na região do infravermelho. Essa radiação invisível torna-se responsável pelo aquecimento do ambiente e não contribui em nada para a iluminação do espaço. Essa é a razão que torna as lâmpadas fluorescentes muito mais econômicas e com rendimento até cinco vezes maior.

Imagem: http://www.ecodesenvolvimento.org

Fontes:

WALKER, Jearl. Halliday/Resnick Fundamentos de Física. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v.4.

YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Sears & Zemansky: Física IV: Ótica e Física Moderna. 12. ed. São Paulo: Pearson, 2008.

http://mundoestranho.abril.com.br/materia/como-funciona-a-lampada-fluorescente

http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/index.php?idSecao=2&idSubSecao=&idTexto=8