Peça do mês de fevereiro

Fotómetro de Bunsen O instrumento faz parte de uma bancada de ótica com elementos intermutáveis, referenciado no catálogo «W. M. Welch Scientific Company, Chicago, U.S.A.» páginas 282 e 283. Servia para experiências nas aulas de Física. O aparelho é constituído por uma caixa em forma de tronco de prisma em madeira pintada de negro, com duas superfícies espelhadas, fazendo um ângulo aproximado de 120º entre si. Entre estas superfícies está montado um cartão negro com uma superfície circular branca no centro da qual há uma mancha de cera. Este elemento intermédio, reflete-se à esquerda e direita nas superfícies espelhadas. Tem como suporte um tubo cilíndrico em cobre. Está inventariado com o número ME/401857/703 e pertence ao espólio museológico da Escola Secundária de Gil Vicente. Este dispositivo, inventado por Bunsen em 1841, destina-se a medir a intensidade da luz através de parâmetros fotográficos., ou seja, converte a luz em corrente elétrica para que esta possa ser medida de acordo com a velocidade de obturação ou com a abertura do diafragma. O fotómetro, em suma, mede a intensidade da luz no ambiente, para aumentar a qualidade das fotografias.

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Instrumentos de Medida no Museu Virtual da Educação - III

Existem instrumentos empregues especificamente para a medição de grandezas elétricas, que podem ser classificados de forma esquemática de acordo com o tipo de grandeza que se pretende medir, por exemplo: o amperímetro para a medição da corrente elétrica; o voltímetro para a medição da tensão; o galvanómetro para a medição de correntes elétricas de baixa intensidade, ou a diferença de potencial elétrico entre dois pontos.

(Imagem de um amperímetro retirada do Museu Virtual da Educação)

O amperímetro é utilizado para medir a intensidade da corrente elétrica, contínua ou alternada. A unidade usada é o Ampere. Quando se intercala o amperímetro num circuito, através dos botões, a corrente que passa nas bobines, imprime à barra e à agulha exterior um desvio variável com a intensidade da corrente que pode ser lida na escala apresentada no mostrador. Para as medições serem precisas, amperímetro deve ter uma resistência muito pequena.

(Imagem de um voltímetro retirada do Museu Virtual da Educação)

O voltímetro é um aparelho que permite medir a tensão elétrica, contínua ou alternada, de um circuito, a força eletromotriz de um gerador ou a diferença de potencial, expressando esse valor em volts. Essas medições, são visíveis através de um ponteiro móvel. O voltímetro possui alta resistência  interna, indicando a tensão entre seus terminais.

(Imagem de um galvanómetro retirada do Museu Virtual da Educação)

O galvanómetro pode medir correntes elétricas de baixa intensidade, ou a diferença de potencial elétrico entre dois pontos.

O galvanómetro mais comum é o tipo conhecido como bobina móvel: uma bobina de fio muito fino é montada em um eixo móvel, e instalada entre os pólos de um ímã fixo. Quando circula corrente eléctrica pela bobina, se forma um campo magnético que interage com o campo do ímã, e a bobina gira, movendo um ponteiro, ou agulha, sobre uma escala graduada. Como o movimento do ponteiro é proporcional à corrente elétrica que percorre a bobina, o valor da corrente é indicado na escala graduada. Através de circuitos apropriados, o galvanômetro pode ler outras grandezas eléctricas, como tensão contínua, tensão alternada, resistência, potência, e outras.

Outro tipo de galvanómetro é o de ferro móvel: neste, a bobina é fixa, envolvendo uma pequena peça de ferro ligada ao ponteiro, e capaz de girar conforme o campo magnético produzido pela bobina. O galvanómetro de ferro móvel é pouco usado, por ser menos sensível que o de bobina móvel, mas possui as vantagens de ser mais barato, mais robusto, e funcionar tanto com corrente contínua como com corrente alternada.

(Imagem de um ohmímetro retirada do Museu Virtual da Educação)

O ohmímetro é um aparelho que, por leitura direta, indica o valor da resistência elétrica ligada aos seus terminais. Emprega-se com duas finalidades: na verificação da continuidade dos circuitos ou na medição de resistências e de isolamentos. O modelo original de um ohmímetro provem de uma pequena bateria que aplica uma tensão à resistência.

(Imagem de um wattímetro retirada do Museu Virtual da Educação)

Wattímetro ME/400531/95

O wattímetro é um instrumento utilizado para medir a potência elétrica fornecida ou dissipada por um elemento. Tal como o voltímetro e o amperímetro, o wattímetro ideal mede a tensão sem desvio de qualquer fluxo de corrente, e mede a corrente sem introduzir qualquer queda de tensão aos seus terminais.

Bibliografia:  

Museu Virtual da Educação (2014) [em linha].

http://edumuseu.sg.min-edu.pt/

[Consulta: 26 de junho de 2014]

Museu da Física da Escola Secundária Alexandre Herculano (2014) [em linha].

http://mfisica.nonio.uminho.pt/

[Consulta: 26 de junho de 2014]

Baú da Física e Química. Instrumentos antigos de Física e Química de escolas secundárias em Portugal (2014) [em linha]

http://baudafisica.web.ua.pt/Default.aspx

[Consulta: 26 de junho de 2014]

Peça do mês de abril

Luneta de Galileu Modelo de luneta de Galileu, a 1/8 do tamanho natural. É constituída por um suporte formado por pé vertical e base redonda, a que se liga uma régua horizontal com indicação do trajeto do raio luminoso e onde deveriam estar dois suportes cilíndricos de latão, com duas lentes com o mesmo eixo vertical, inseridas: a objetiva (convergente) e uma ocular (divergente). Está inventariada com o número ME/400348/142 e pertence ao espólio museológico da Escola Secundária Maria Amália Vaz de Carvalho. Galileu Galilei (1564 – 1642) não foi o criador da luneta, mas melhorou os projetos já conhecidos, nomeadamente o de Hans Lippershey (1570 – 1619) que registou esta invenção em 1608. Não era projeto novo, uma vez que na Grécia Antiga já eram conhecidas as propriedades do vidro para aumentar as imagens. Em 1609 Galileu melhorou o objeto em questão, permitindo uma ampliação até 30 vezes, utilizando a luneta de forma científica e fazendo importantes descobertas astronómicas. Este objeto constitui a base da luneta de Galileu formada por uma lente convergente (geralmente biconvexa) que funcionava como a objetiva e por uma lente divergente (côncava) que servia de ocular. Através desta lente ocular os raios convergentes que provinham do objeto eram intercetados e transformados em raios paralelos, permitindo a formação de uma imagem virtual ampliada e reta.

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Peça do mês de janeiro

Heliógrafo de Campbell-Stokes Instrumento utilizado no Laboratório de Física para a prática pedagógica. Consiste numa armação metálica côncava, onde se encaixa uma esfera de vidro que tem uma lente que focaliza os raios solares. Esta armação serve para sustentar uma tira de cartão onde é feito o registo do heliógrafo. Está inventariado com o número ME/402310/199 e pertence ao espólio museológico da Escola Secundária Mouzinho da Silveira. Foi inventado por John Francis Campbell em 1853 e alterado por George Gabriel Stokes em 1879. Campbell (1821 – 1885) era um autor de renome e especialista em estudos Celtas, tendo criado o heliógrafo. Stokes (1819 – 1903) foi um importante físico e matemático, político e teólogo. Deixou enormes contributos ao nível da dinâmica dos fluídos, ótica e matemática. A esfera concentra os raios solares num ponto sobre a tira de cartão onde é feita uma pequena queimadura. Ao longo do dia a luz solar vai queimando o cartão em locais diferentes, originando um traço queimado, por vezes interrompido. Assim, pode-se depreender o tempo de exposição solar total e os períodos em que o Sol foi encoberto. Para que o papel receba os raios solares durante todo o dia, é necessário que a esfera de vidro tenha uma posição particular, inclinada conforme a latitude do lugar, longe de obstáculos que lhe façam sombra e que a armação tenha o diâmetro adequado. O heliógrafo permite a contabilização dos número de horas de brilho solar numa determinada localidade e altura do ano, o que é de grande importância na definição das condições atmosféricas e das alterações climatéricas.

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Peça do mês de junho

Ave-do-paraíso Espécime taxidermizado que servia para o estudo das aves nas aulas de Ciências Naturais. Este exemplar encontra-se colocado sobre uma base de madeira redonda, da qual se eleva um poleiro, onde a ave está assente. A ave-do-paraíso é uma designação que engloba 14 géneros e cerca de 43 espécies diferentes. O grupo é típico da Australásia e está presente nas regiões tropicais do Norte da Austrália, Nova Guiné, Indonésia e Ilhas Molucas. As aves-do-paraíso habitam principalmente zonas de floresta tropical. Tem como característica mais marcante a plumagem exuberante dos machos da maioria das espécies, utilizada como ornamento nos rituais de acasalamento. São aves de pequeno a médio porte, medindo entre 15 a 120 cm de comprimento, incluindo a cauda. O grupo é notório por dimorfismo sexual extremo. O bico é curto e forte e adaptado a uma alimentação omnívora, baseada em frutos, folhas e animais como anfíbios, insetos e outros invertebrados. Devido à sua plumagem, bastante cobiçada, é uma ave em vias de extinção. Classificação Científica - Reino: Animalia; Filo: Chordata; Classe: Aves; Ordem: Passeriformes; Família: Corvidae; Subfamília: Corvinae. Está inventariada com o número ME/402436/1600 e pertence ao espólio museológico da Escola Secundária de Passos Manuel.

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Peça do mês de abril

Cunha de Frick Instrumento científico utilizado para estudo e observação das propriedades da cunha nas aulas de Física. É uma variante do plano inclinado, inventada por Frick. Está inventariada com o número ME/402436/1455 e pertence ao espólio museológico da Escola Secundária de Passos Manuel. O plano inclinado é uma máquina simples, formada por superfícies planas e rígidas que se encontram inclinadas em relação à horizontal. Permitem a multiplicação da força, facilitando tarefas, como é o caso das rampas, utilizadas para o transporte de cargas de um local mais baixo para outro mais elevado. A cunha é uma peça prismática com base triangular isósceles, elaborada em diferentes tipos de materiais. Na verdade, podemos mesmo considerar que a cunha é formada por dois planos inclinados unidos pela base. A sua aplicação ao plano inclinado resultou na chamada “Cunha de Frick”. É formada por dois planos opostos que formam um ângulo muito agudo e por uma peça cortante. A parte alargada da cunha é a base e é nesta que se aplica a força. Serve para cortar vários materiais, como a madeira e permite diminuir o esforço humano realizando um trabalho que exige ao utilizador um menor consumo de energia. Este modelo inclui um conjunto de 6 cunhas de tamanhos variáveis.

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Peça do mês de março

Ferro de engomar Ferro de passar roupa feito em metal, aquecido a brasa e com um depósito esférico para o vapor na ponta extrema. A tampa tem com uma pega em plástico, fixa ao bojo através de um eixo que permite a abertura do local onde as brasas se encontram. No bojo são colocadas as brasas para o aquecimento do ferro que apresenta vários orifícios pequenos na lateral para facilitar a combustão do carvão. Está inventariado com o número ME/400993/38 e pertence ao espólio museológico da Escola Secundária Dr. Bernardino Machado. O ferro de engomar foi e é utilizado com a mesma função: passar tecidos, alisando-os através do aquecimento. Este instrumento, com o formato aproximado ao atual, foi referenciado cerca do século XVII. No entanto, só no século XIX houve uma verdadeira difusão do equipamento, em metal e com um depósito para o carvão aquecido. Em 1882 foi registada a patente do ferro elétrico por Henry W. Seely e em 1926, do ferro a vapor. O uso comercial do ferro elétrico não foi possível de imediato uma vez que não existia uma rede estável de fornecimento de energia elétrica à população. Em 1924 juntou-se um termóstato regulável para a temperatura e na década de 50 o mercado foi inundado com várias marcas e modelos de ferros de engomar.

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Instrumentos de Medida no Museu Virtual da Educação- II

O tempo é uma grandeza física que se pode medir. Implica a existência de um mecanismo físico que repita de maneira uniforme e simétrica um determinado evento. Isto quer dizer que para medir o tempo é necessário possuir um aparelho que produza eventos repetitivos regularmente.

(Imagem de um relógio de ponteiros)

ME/401857/94

A medição exata do tempo é relativamente recente, embora o homem se tenha baseado em fatos regulares – fenómenos naturais – para estabelecer padrões de mensurabilidade temporal. As unidades de tempo que usamos são o dia, dividido em horas, estas em minutos, e estes em segundos.

O relógio é o aparelho mais comum para a medição e indicação das horas, tendo surgido devido à necessidade de medir intervalos de tempo mais curtos do que os intervalos naturais, como o dia, a noite, os meses ou os anos. A sua evolução fez-se lentamente e existem vários tipos de relógios: relógio de sol, relógio de água, relógio de areia, relógio de bolso, relógio de pulso, entre outros.

(Imagem de uma ampulheta)

ME/ESDMF/352

A ampulheta, ou relógio de areia, é um dos objetos mais antigos utilizados na mediação do tempo. É constituída por duas âmbulas transparentes que comunicam entre si por um pequeno orifício que deixa passar uma quantidade determinada de areia de uma para a outra. O tempo que decorre entre a passagem da areia de um recipiente para o outro é sempre igual.

(Imagem de um cronómetro)

ME152481/80

Também o cronómetro é utilizado para medir frações de tempo, geralmente bastante curtas, e com grande precisão. Os seus dois ponteiros permitem medir simultaneamente segundos e centésimas de segundo.

(Imagem de um metrónomo)

ME/400177/1

A par destes instrumentos, pode referir o metrónomo, um aparelho que serve para medir o tempo musical. Inventado em 1812 por Dietrich Nikolaus Winkel, um relojoeiro de Amesterdão, a patente acabaria por ser concedida em 1816 a Johann Mälzel depois deste ter copiado algumas das ideias do seu precursor. O metrónomo consiste num pêndulo oscilante capaz de produzir, através da força exercida por um peso na sua haste, pulsações regulares de duração mais longa ou mais curta. A cada oscilação corresponde um tempo do compasso musical. O metrónomo é utilizado quer para manter um tempo regular ao longo de toda a composição musical (ou numa das suas partes), quer para indicar o tempo em torno do qual são efetuadas as variações.

(Imagem de uma balança de braços iguais)

ME/152171/199

O peso é outra grandeza de força física e a unidade comumente utilizada para representá-lo é o Kg. O instrumento que mais comumente se utiliza para a realização deste tipo de medições é a balança. A balança mede a massa de um corpo, existindo vários tipos, consoante a precisão de resultados que pretendemos.

(Imagem de um dinamómetro)

ME/400270/46

O dinamómetro permite igualmente fazer medições de peso, podendo o valor da força ser medido através do deslocamento de um parafuso, fixo ao cilindro de menor diâmetro, que desliza numa ranhura, existente no cilindro de maior diâmetro, onde se encontra gravada uma escala.

 

Bibliografia:  

Museu Virtual da Educação (2014) [em linha].

http://edumuseu.sg.min-edu.pt/

[Consulta: 26 de junho de 2014]

 

Museu da Física da Escola Secundária Alexandre Herculano (2014) [em linha].

http://mfisica.nonio.uminho.pt/

[Consulta: 26 de junho de 2014]

 

Baú da Física e Química. Instrumentos antigos de Física e Química de escolas secundárias em Portugal (2014) [em linha]

http://baudafisica.web.ua.pt/Default.aspx

[Consulta: 26 de junho de 2014]

 

 

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Instrumentos de medida no Museu Virtual da Educação - I

Um instrumento de medida é um dispositivo que possui um sistema capaz de fornecer dados relativamente a quantidades e grandezas físicas ou registar informações. Dependendo do tamanho do objeto a ser medido, são necessários aparelhos ou métodos diferentes: comprimento, temperatura, volume ou peso.

O ato de medir implica que o instrumento converta determinada grandeza física num sinal, mecânico ou elétrico, e que seja possível que o utilizador interprete esse sinal, quer através de um ponteiro ou de um visor, quer através de uma indicação numérica.

No Museu Virtual da Educação encontram-se diferentes tipos de objetos que permitem medir grandezas distintas. Nesta pequena abordagem, divulgaremos alguns instrumentos que medem distâncias e ângulos. Os mais comuns são a régua, o transferidor e a craveira.

(Imagem de uma régua)

ME/400956/337

A régua, é um instrumento utilizado em geometria, próprio para traçar segmentos de reta e medir distâncias pequenas. É composta por uma lâmina de madeira, plástico ou metal, contendo uma escala, geralmente centimétrica e milimétrica.

(Imagem de três transferidores)

ME/400956/335

O transferidor é composto por uma escala circular, ou de seções de círculo, dividida e marcada em ângulos espaçados regularmente. A sua utilização é diversificada em diversas atividades que requeiram o uso e a medição de ângulos com precisão.

(Imagem de uma craveira)

ME/400130/16

A craveira consiste numa régua graduada e dentada, sobre a qual desliza um cursor (ou haste dentada) com uma abertura, no bordo da qual está um nónio. A escala varia e deslizando o cursor ou haste dentada pode medir-se com precisão espessuras, diâmetros internos e externos e alturas interiores.

(Imagem de um astrolábio)

ME/400749/100

Por outro lado, existem instrumentos que medem distâncias mais longas e calculam ângulos, permitindo uma orientação precisa. É o caso do astrolábio e do sextante. O astrolábio, antigo instrumento naval, era utilizado para medir a altura dos astros acima do horizonte. Também permitia a resolução de problemas geométricos, como calcular a altura de um edifício ou a profundidade de um poço. Era usado para determinar a posição dos astros no céu e foi por muito tempo utilizado como instrumento para a navegação marítima com base na determinação da posição das estrelas.

(Imagem de um sextante)

ME/400002/190

Mais tarde foi simplificado e substituído pelo sextante que media a distância angular na vertical entre um astro e a linha do horizonte para fins de cálculo da posição e para corrigir os eventuais erros da navegação estimada.

(Imagem de um teodolito)

ME/400002/104

Também se pode referir o teodolito, instrumento de precisão ótico que mensura ângulos verticais e horizontais, aplicado em diversos setores como na navegação, na construção civil, na agricultura e na meteorologia.

 

Bibliografia:  

Museu Virtual da Educação (2014) [em linha].

http://edumuseu.sg.min-edu.pt/

[Consulta: 26 de junho de 2014]

 

Museu da Física da Escola Secundária Alexandre Herculano (2014) [em linha].

http://mfisica.nonio.uminho.pt/

[Consulta: 26 de junho de 2014]

 

 

Baú da Física e Química. Instrumentos antigos de Física e Química de escolas secundárias em Portugal (2014) [em linha]

http://baudafisica.web.ua.pt/Default.aspx

[Consulta: 26 de junho de 2014]

 

 

 

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