Samuel Finley Breese Morse (1791 – 1872)
foi um inventor, físico e pintor de origem norte americana. Nasceu em
Charlestown, no seio de uma família de tradições puritanas, estudou na Academia
Philips, e posteriormente na Universidade de Yale, da qual saiu em
1810.
Prosseguiu os seus estudos na área da
pintura na Royal Academy em Londres, entre 1811 e 1815. De regresso aos
Estados Unidos, abriu um estúdio de pintura em Boston, tendo-se mudado para
Nova Iorque em 1823. Entre a Europa e os Estados Unidos, Morse fundou a Academia
Nacional de Desenho e tornou-se professor de pintura e escultura na
Universidade de Nova Iorque, obtendo um enorme reconhecimento e fama como
retratista.
Durante a década de 1830 criou o
telégrafo - “Recording Electric Telegraph”. Este aparelho transmitia
sinais a um quilómetro de distância, embora não os recebesse pela mesma linha,
o que Morse só conseguiu em 1837. Vários cientistas já se tinham debruçado
sobre estas matérias, nomeadamente Wheathstone e Cooke que desenvolveram um
aparelho telegráfico com cinco agulhas. No entanto, foi o telégrafo concebido
por Morse e Alfred Vail que mais se destacou.
Era formado por um aparelho emissor e um recetor, permitindo comunicar com uma única tecla que fechava um circuito elétrico quando premida, emitindo um sinal sonoro, luminoso ou um sinal marcado em papel. Desta forma, traduzia sob a forma de pontos e traços o alfabeto, a pontuação e os números. Assim nasce o chamado Código Morse, um sistema de representação de letras, números e sinais de pontuação que combinava traços, pontos e pausas para transmitir informações através de impulsos telegráficos.
Este instrumento funcionava com a
chamada “chave de Morse”, um transmissor chave ou manipulador, utilizado para a
emissão de sinais de uma, para outra estação, fechando o circuito elétrico que
engloba o circuito da pilha local, linha de transmissão e os aparelhos recetores
da estação destinatária.
Morse teve muitas dificuldades em
implementar o seu sistema, tendo-lhe sido negado qualquer tipo de apoio
financeiro. Mas, em 1843 construiu a linha telegráfica entre Baltimore e
Washington, a primeira de muitas que constituíram uma rede por todo o país e posteriormente
por todo o mundo. O telégrafo de Morse tornou-se indispensável num mundo em
constante mudança, tendo permitido um desenvolvimento crucial da comunicação a
longa distância. A partir de 1858 existiam telégrafos por toda a Europa,
inclusive em Portugal.
O telégrafo continuou a ser
aperfeiçoado, nomeadamente com o trabalho de Thomas Edison. A evolução natural
das formas de comunicação fez com que o telégrafo primitivo desaparecesse.
MJS
Bibliografia:
Museu Virtual da Educação (2013) [em
linha].
http://edumuseu.sg.min-edu.pt/
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
Museu da Física da Escola Secundária
Alexandre Herculano (2013) [em linha].
http://mfisica.nonio.uminho.pt/
[Consulta: 28 de Novembro de 2013]
Baú da Física e Química. Instrumentos
antigos de Física e Química de escolas secundárias em Portugal (2013) [em
linha]
http://baudafisica.web.ua.pt/Default.aspx
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
Samuel Morse Biography and Inventions
(2013) [em linha]
http://samuelmorsebiography.com/
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
Código Morse: o que é e quando surgiu
(2013) [em linha]
http://student.dei.uc.pt/~hsalgado/CP/artigo.htm
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
Franz Maria Ulrich Theodor Hoch Aepinus
(1724 – 1802) foi um importante astrónomo, físico, matemático e filósofo de
origem alemã. A sua família tinha já uma tradição na área da educação e da
ciência, uma vez que o seu pai foi professor de teologia na Universidade de
Rostock.
Aepinus frequentou a universidade,
tendo-se focado na área da medicina e da matemática, dedicando-se ao estudo da
trajetória dos corpos em queda, às equações algébricas e diferenciais parciais,
bem como aos números negativos.
Em 1755 tornou-se diretor do Observatório de Berlim e membro da Academia de Ciências de Berlim. Durante o período em que dirigiu o observatório fez alguns trabalhos científicos de grande importância na área da eletricidade, juntamente com o seu aluno Johan Carl Wilcke: desenvolvimento das propriedades da turmalina e a mudança da polarização em função da temperatura, neste e noutros metais. Chegou à conclusão que as propriedades elétricas e magnéticas são da mesma natureza.
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ME/401018/63/1 |
A sua grande obra foi entamen theoriae electricitatis et magnetismi, escrita em 1759, abordando as suas teorias sobre a eletricidade e magnetismo, com base nas teorias de Newton. Seguindo e melhorando as ideias de Benjamim Franklin, Aepinus concluiu que a eletricidade se encontrava em todos os corpos e o seu excesso ou defeito manifestava-se através de cargas positivas ou negativas, respetivamente. Aepinus contribuiu para o desenvolvimento do condensador e fez vários tipos de melhorias no microscópio. A partir de 1798, Aepinus deixou a vida académica e científica.
Atualmente, o chamado Condensador de Aepinus é um instrumento utilizado em contexto das práticas pedagógicas no Laboratório de Física para detetar a presença de cargas elétricas geradas por indução. Trata-se de um aparelho formado por uma lâmina de vidro e dois pratos de metal dispostos de frente um para o outro. Os pratos estão isolados e podem deslocar-se paralelamente à base do aparelho. Carrega-se o condensador aproximando os dois pratos até ficarem em contacto com a lâmina de vidro, um dos pratos é ligado à terra, o outro prato é carregado com uma máquina elétrica. Este, por sua vez, induz o outro prato ficando ambos com a mesma carga, mas de sinais opostos. Em seguida afastam-se os dois pratos. Quanto maior a distância entre os pratos menor a capacitância. Do lado exterior de cada placa existe um pêndulo elétrico de medula de sabugueiro que permite apreciar a carga de cada placa.
MJS
Bibliografia:
Museu Virtual da Educação (2013) [em
linha].
http://edumuseu.sg.min-edu.pt/
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
The McTutor Historyof Mathematics archive
(2013) [em linha].
http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Aepinus.html
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
Museu da Física da Escola Secundária
Alexandre Herculano (2013) [em linha]
http://mfisica.nonio.uminho.pt/biografias/alfa/bio_alf_a.html
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
Kenyon College. Department of Physics
(2013) [em linha]
http://physics.kenyon.edu/EarlyApparatus/Electricity/Condenser/Condenser.html
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
Baú da Física e Química. Instrumentos
antigos de Física e Química de escolas secundárias em Portugal (2013) [em
linha]
http://baudafisica.web.ua.pt/Default.aspx
[Consulta: 18 de Novembro de 2013]
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio
Volta (1745-1827) foi um físico italiano, conhecido pela invenção da pilha
elétrica. Volta nasceu em Como, Itália, onde fez os seus estudos. A família
desejava que seguisse a vida eclesiástica, pelo que ingressou na escola
jesuíta. No entanto, Volta optou pelo estudo da física e abandonou a carreira
eclesiástica.
Em 1775 dedicou-se ao aperfeiçoamento de
uma máquina denominada eletróforo, um gerador de eletricidade estática, formado
por um condensador de prato, inventado em 1762 por Johannes Carl Wilcke.
O eletróforo de Volta consistia numa
placa quadrangular e num disco de metal, munido de um cabo isolador. Esfregando
a placa com um pano de lã, ela adquire carga elétrica negativa. Coloca-se
depois, sobre a placa, o disco metálico e o seu estado neutro altera-se,
ficando a face inferior carregada positivamente e a superior carregada
negativamente, devido à influência da placa. Podemos depois descarregar a carga
elétrica negativa para o solo, quando se toca o disco com o dedo, ficando este
carregado positivamente. Esta carga pode servir, depois, para carregar um
condensador.
Entre 1776 e 1778 realizou vários estudos sobre a química dos gases, tendo conseguido isolar o metano. Em 1779 tornou-se professor de física na Universidade de Pavia, cargo que ocupou durante 25 anos.
Em setembro de 1801, Volta deslocou-se a
Paris a convite de Napoleão Bonaparte, para efetuar algumas demonstrações sobre
o seu novo invento, a pilha, no Institut
de France. Em honra do seu trabalho foi nomeado Conde, por Napoleão.
Em 1815, Volta foi nomeado professor de
filosofia da Universidade de Pádua, tendo falecido na sua cidade natal em 1827.
Os inventos e investigações de Volta
foram fundamentais para o avanço da ciência na área da eletricidade. Apesar da
pilha de volta não ter um uso corrente, contribuiu de forma decisiva para os
avanços na área da física.
MJS
Bibliografia:
Museu Virtual da Educação (2013) [em
linha].
http://edumuseu.sg.min-edu.pt/
[Consulta: 14 de Novembro de 2013]
Museu da Física da Escola Secundária
Alexandre Herculano (2013) [em linha].
http://mfisica.nonio.uminho.pt/
[Consulta: 14 de Novembro de 2013]
E-física – Ensino de Física on line (2013)
[em linha]
http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/pilha/pilha_volta/
[Consulta: 14 de Novembro de 2013]
Baú da Física e Química. Instrumentos
antigos de Física e Química de escolas secundárias em Portugal (2013) [em
linha]
http://baudafisica.web.ua.pt/Default.aspx
[Consulta: 14 de Novembro de 2013]
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Bordado
Colete feminino, de traje tradicional de lavradeira, com bordado
característico de Viana do Castelo, com fios de lã policromos, lantejoulas e
cordãozinho de fio metálico. É uma peça bastante justa, que prende na frente com laço. Este pende da
fita de debrum esverdeada que contorna a gola e os ombros/mangas. O colete
foi executado em tecido liso de cor azulão e barra inferior de veludo liso,
preto. Na frente é liso e nas costas profusamente bordado. A decoração de
cariz floral lembra os bordados dos trajes de Viana do Castelo, executada a
fios de lã de tons esbatidos verde, azul, amarelo e rosa. Executado com pontos
lançado, de formiga e de espinha. Trabalho provavelmente coletivo realizado
no âmbito da disciplina de Oficinas do Curso de Formação Feminina. Está
inventariado com o número ME/400361/107 e pertence ao espólio museológico da Escola
Secundária de Monserrate.
Esta instituição foi criada como
Escola de Desenho Industrial de Viana do Castelo em 1888. Começou a funcionar
no Palácio do General Luís do Rego e o seu primeiro professor foi o escultor
Serafim Sousa Neves. Em 1891 passou a ser designada Escola Elementar
Industrial Nun’Álvares e em 1914, Escola Industrial e Comercial de Nun’
Álvares. A partir de 1925 a instituição acolhe diversos mestres e alunos que
dignificam o ensino aí ministrado: Jacinto José Alves, Miguel Nogueira
Júnior, Cláudio Basto, Luís Soares Martins, Laura Pires Franco, Ildefonso
Rosa, Manuel Xavier de Carvalho, Carolino Ramos, Manuel Fontes e alunos como
José Rosa Araújo, Manuel J. Meira da Costa, Joaquim da Veiga, Amadeu Costa, entre
outros. O aumento crescente do número de alunos matriculados obrigou à
mudança de instalações que se concretizou em 1964 com a inauguração do novo
edifício da Escola Industrial e Comercial de Viana do Castelo. Em 1979 passou
a designar-se Escola Secundária de Monserrate.
Esta peça faz parte do vestuário
regional típico de Viana do Castelo. Geralmente quando se fala em “traje à
lavradeira” pensa-se no traje vermelho de Santa Marta de Portuzelo. No
entanto, quer o traje vermelho, quer o azul são utilizados pelas raparigas. Este
traje fica completo com uma camisa branca bordada de azul, sobre a qual se
coloca o colete profusamente decorado com bordados policromáticos de gosto
barroco. Usa-se igualmente uma saia rodada e um avental, meias e chinelas. MJS
Bibliografia e informação adicional: Para consultar a história da Escola Secundária de Monserrate
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O parafuso de Arquimedes, como o próprio
nome indica, foi inventado em 236 a. C. pelo matemático grego Arquimedes.
Trata-se de um dispositivo usado com o objetivo de elevar ou bombar água para
irrigação e drenagem. Consiste num tubo enrolado em espiral em torno de um
cilindro inclinado. À medida que o sistema roda, a água entra por uma abertura
na extremidade inferior do tubo sendo lentamente elevada até ao topo.
Para o seu funcionamento coloca-se a
ponta do cilindro dentro de água e através do movimento rotacional do mesmo, a
água que se encontra a um nível inferior é transportada para um nível superior.
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ME/402436/1467 |
Existem alguns exemplares deste aparelho
no Museu Virtual da Educação, utilizados em contexto das práticas pedagógicas
de física para demonstrações e experiências.
Na época em que foi inventado, o
dispositivo era utilizado em sistemas de irrigação, retirando a água de minas.
Atualmente, a partir da década de 70, esta máquina hidráulica foi aperfeiçoada
por técnicos holandeses e é utilizada em todo o mundo não só para elevar
grandes caudais a pequenas alturas, como também para bombear esgotos.
A geometria do parafuso de Arquimedes
tem em conta certos parâmetros tais como o raio externo, o comprimento, o raio
interno, o número de voltas e o passo da espiral. Os parâmetros externos são
usualmente determinados pela localização do parafuso e pela quantidade de água
que vai ser elevada. Os parâmetros internos podem ser escolhidos de modo a
otimizar o desempenho do parafuso.
Arquimedes (c. de 287 a. C. – c. de 212
a. C.) terá nascido em Siracusa, na Sicília e supõe-se que tenha estudado em
Alexandria. Matemático, engenheiro, físico e astrónomo, Arquimedes inventou
inúmeros dispositivos para satisfazer algumas das necessidades da sua cidade.
As suas contribuições no âmbito da física foram inúmeras e é considerado um dos
maiores matemáticos da Antiguidade, tendo influenciado decisivamente o surgir
da física moderna e o trabalho de muitos cientistas, como Galileu ou Newton.
Faleceu durante a Segunda Guerra Púnica.
Entre as suas descobertas podemos
apontar o estabelecimento das leis da hidrostática e da estática, da
compreensão do funcionamento da alavanca e ainda uma série de engenhos para uso
civil e militar como o parafuso, as combinações de roldanas e da roda dentada.
Ao nível da matemática, determinou a relação da circunferência com o diâmetro
(o número pi), a quadratura da parábola ou as propriedades das espirais.
Algumas obras de Arquimedes são
conhecidas atualmente. As que focam as áreas da matemática e aritmética são,
entre outras, Da Esfera e do Cilindro, A Medida do Círculo, Dos
Esferóides e dos Conóides e Das Linhas Espirais. Quanto às obras de
mecânica podem referir-se Do Equilíbrio dos Planos, Dos Corpos
Flutuantes, A Quadratura da Parábola e O Método.
Bibliografia:
Museu Virtual da Educação (2013) [em
linha].
http://edumuseu.sg.min-edu.pt/
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Museu da Ciência da Universidade de
Coimbra (2013) [em linha].
http://museudaciencia.inwebonline.net/ficha.aspx?id=129&src=fisica
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Museu da Física da Escola Secundária
Alexandre Herculano (2013) [em linha].
http://mfisica.nonio.uminho.pt/patrimonio/alfa/pat_alf_p.html
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Instituto de Educação da Universidade de
Lisboa (2013) [em linha].
http://www.educ.fc.ul.pt/docentes/opombo/seminario/arquimedes/trabalho.htm
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Química Divertida (2013) [em linha].
http://anamtavares.blogspot.pt/2011/01/arquimedes-e-coroa-do-rei-de-siracusa.html
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
Instituto de Física (2013) [em linha].
http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20012/Severo/arquimedes.html
[Consulta: 29 de agosto de 2013]
MJS
Michael Faraday (1791 – 1867) foi um
físico e químico inglês, sendo considerado um dos cientistas mais influentes de
todos os tempos. Nascido perto de Londres no seio de uma família com poucos
recursos financeiros, Faraday teve uma educação rudimentar, sabendo ler e
escrever e alguns conhecimentos de aritmética. Por volta de 1804 começou a trabalhar
para George Riebau, livreiro francês estabelecido em Londres, tendo
desempenhado funções de encadernador, lo que lhe facultou o acesso a vários
livros que lhe despertaram o interesse para os fenómenos da física e da
química.
Em 1810, Faraday assistiu a quatro
conferências de Sir Humphry Davy (1778 – 1829), presidente da Royal Society, que marcaram o início da
sua vida como investigador. Tendo tomado notas durante as conferências,
reescreveu-as e enviou-as a Davy. Em março de 1813, foi nomeado ajudante de
laboratório da Royal Institution, por
recomendação de Humphry Davy.
Faraday trabalhou com Davy em vários
projetos, tendo-o acompanhado em alguns ciclos de conferências pela europa,
onde travou conhecimento com cientistas da época, como é o caso de Volta,
Ampère, Gay-Lussac, entre outros.
Para além de importantes descobertas na
área do magnetismo terrestre e da ótica (aperfeiçoamento do telescópio),
demonstrou a conversão de energia mecânica em energia elétrica e desenvolveu as
leis do eletrólise.
Vários foram os aparelhos desenvolvidos e aperfeiçoados por Faraday ao longo da sua vida de investigação e que se encontram disponíveis no Museu Virtual da Educação. É o caso da Gaiola de Faraday, um instrumento utilizado em contexto das práticas pedagógicas de física para demonstrar que uma superfície condutora eletrizada possui campo elétrico nulo no seu interior, dado que as cargas se distribuem de forma homogénea na parte mais externa da superfície condutora. A gaiola é geralmente constituída por uma malha metálica, de formato cilíndrico, aberta na parte superior. Em alguns modelos podem observar-se pêndulos de medula de sabugueiro suspensos no interior e exterior. A experiência de Faraday, na qual se baseia este aparelho consistia em eletrizar uma gaiola metálica, no interior da qual se encontrava um corpo, que poderia permanecer dentro da gaiola sem sofrer qualquer descarga elétrica. Atualmente, este efeito de proteção é muito utilizado em aparelhos elétricos e eletrónicos porque permite minimizar todos os efeitos perturbadores externos.
Para uma demonstração semelhante,
Faraday utilizou o chamado Saco de Faraday, constituído por um saco de rede
fixo a um aro em metal e a uma base. Quando é eletrizado o saco estica, como se
tivesse sido insuflado, mostrando igualmente que as cargas elétricas se
distribuem à superfície de um condutor, sendo nulas no seu interior.
Outro dispositivo, o Disco de Faraday consiste num disco metálico que pode rodar, em torno de um eixo horizontal, por ação de uma manivela. O disco está fixo pelo seu eixo central a um suporte vertical, que assenta numa base retangular, em madeira. Ao rodar, o disco passa no interior de um íman em forma de "U", que está colocado numa posição lateral. Ao mesmo tempo faz contacto (atrito) com uma chapa metálica de cobre que se encontra aparafusada à base de madeira. No lado oposto ao íman encontram-se dois contactos elétricos (bornes) de metal e ebonite. Este instrumento foi o primeiro gerador de corrente contínua que exemplifica a Lei de Faraday da Indução: é induzida uma força eletromotriz [fem, ou voltagem] em qualquer condutor que se mova através de linhas de fluxo magnético, e a fem é proporcional à taxa a que as linhas de fluxo são cortadas (quanto mais rápido rodar o disco, no interior do íman, maior a fem induzida). Assim, o disco ao rodar no interior do íman, corta o fluxo produzido pelo campo magnético, e uma voltagem aparece entre as bordas interiores e exteriores do disco.
Quanto ao cilindro de Faraday, trata-se
de facto de um cilindro com altura muito maior do que o diâmetro e que funciona
como induzido. O indutor é uma pequena esfera presa a um cabo isolante que,
depois de eletrizada, é introduzida vagarosamente no cilindro. À medida que a
esfera vai penetrando, as lâminas vão divergindo, o que indica que a quantidade
de eletricidade induzida vai aumentando. Quando o indutor atinge certa
profundidade, as lâminas mantêm a abertura constante, indicando que a carga
induzida atingiu máximo.
As contribuições de Faraday para a
ciência e seu o impacto constituíram a base para os trabalhos de engenharia no
fim do século XIX como Edison, Siemens, Tesla e Westinghouse.
Bibliografia:
Museu Virtual da Educação (2013) [em
linha].
http://edumuseu.sg.min-edu.pt/
[Consulta: 22 de fevereiro de 2013]
Museu da Física da Escola Secundária
Alexandre Herculano (2013) [em linha].
http://mfisica.nonio.uminho.pt/patrimonio/alfa/pat_alf_b.html
[Consulta: 22 de fevereiro de 2013]
Baú da Física e da Química (2013) [em
linha].
http://baudafisica.web.ua.pt/principal.aspx
[Consulta: 22 de fevereiro de 2013]
Explicatorium (2013) [em linha].
http://www.explicatorium.com/Michael-Faraday.php
[Consulta: 6 de setembro de 2013]
MJS
