Tuesday, June 26, 2007

Jactos de plasma discutidos na 4th Summer School (JETSET) em Ponta Delgada-Açores

É possível criar em laboratório, jactos com propriedades semelhantes aos jactos astrofísicos, daí que a astrofísica também possa ter actividades experimentais, contrariamente ao que muita gente pensa.
Chama-se plasma a um gás completamente ionizado, que a uma temperatura muito elevada é composto essencialmente por electrões e núcleos atómicos livres. Ao plasma chama-se o quarto estado físico da matéria.
É em geral aceite que os jactos estão associados a discos de acreção, compostos por gás e poeira interestelares que pode circundar buracos negros, estrelas de neutrões ou estrelas em formação. Um dos grandes problemas actuais da astrofísica consiste em entender qual o processo que obriga o plasma a circunscrever-se a regiões estreitas.

Uma das hipóteses que tem sido alvo de vários trabalhos teóricos propõe que o plasma é confinado através de forças magnéticas, todavia, investigadores norte americanos desenvolveram uma experiência para testar esta ideia. Um plasma obtido em laboratório foi sujeito a uma intensa corrente eléctrica. Verificaram que nessas condições formam-se estruturas semelhantes às observadas em jactos astronómicos não só no que se refere à formação de estruturas em jacto, mas também na formação de instabilidades que produzem jactos helicoidais. Esta experiência demonstrou que através do estudo do processo de formação de jactos em laboratório é possível avançar na compreensão dos fenómenos que estão na base do processo de formação dos jactos astronómicos.

Sunday, June 24, 2007

Explorar as PASE de 2007 - Projecto "LATITUDE 60!"

Continua-se a explorar as PASE de matemática de 2007 do Terceiro Ciclo do Ensino Básico (ver posts anteriores).
7-O "LATITUDE 60!" é um projecto educativo do Comité Português para o Ano Polar Internacional, e inclui um amplo conjunto de actividades que se iniciaram em Julho de 2006 e que vão continuar até Março de 2009. A equipa do "LATITUDE60!" organizou o concurso nacional "Á descoberta das regiões polares" no qual, uma das modalidades é a de artes plásticas. Uma das esculturas apresentadas encontra-se esquematizada na figura seguinte.

7.1- Utilizando as letras da figura, indica:

7.1.1- Duas rectas concorrentes, não perpendiculares.

7.1.2-Duas rectas não complanares.

7.2-Sabendo que a base da pirâmide é um quadrado com 9 metros quadrados de área, que a sua altura corresponde ao triplo do diâmetro da esfera, cujo volume é 19 metros cúbicos, e que a altura do paralelepípedo é metade da aresta da base da pirâmide, calcula, em metros cúbicos, o volume da escultura. Apresenta todos os cálculos e o resultado arredondado às unidades. Nos cálculos intermédios, utiliza valores arredondados com 3 casas decimais.

7.3- Se se pretendesse concorrer ao "LATITUDE 60!" com a escultura representada na figura ao lado, construída a partir de um paralelepípedo rectângulo de gelo de base quadrada, com 4 metros de lado, e 12 metros de altura, formada por três esferas de igual diâmetro, qual seria o volume de gelo, em metros cúbicos, não utilizado, se as esferas tivessem o diâmetro máximo? Apresenta todos os cálculos necessários. Nos valores intermédios, utiliza valores arredondados com 3 casas decimais e apresenta o resultado final com 1 casa decimal.

Para informações sobre este projecto, consulte a página da Organização.

Na Região Açores, participam neste projecto, conhecidas até ao momento, as seguinte escolas:
Escola Básica e Secundária Lajes do Pico
Escola Básica e Secundária Madalena do Pico
Escola Básica Integrada Angra do Heroísmo
Escola Básica Integrada dos Biscoitos
Escola Básica 1 Vitorino Nemésio.

Friday, June 22, 2007

Explorar as PASE de 2007 - Polo Sul Geomagnético (Terceiro Ciclo)

Continuam-se a explorar as PASE de matemática de 2007, do terceiro ciclo do Ensino Básico (ver posts anteriores).
6-A temperatura do ar medida nas proximidades do pólo Sul Geomagnético, na Estação Russa Vostok, é sempre negativa, sendo a temperatura média no Inverno, x, inferior à do Verão, y, com uma diferença de médias de 20ºC. A soma das temperaturas médias do Inverno e do Verão atingem o valor de -100ºC.
Determina, em grau Celsius, a temperatura média do ar no Inverno e no Verão no pólo Sul. Indica todos os cálculos.




O lago Vostok, sobre o qual se encontra a estação russa da Antártida, é um lago coberto por quase 4 quilómetros de gelo de altura e promete tornar-se o mais novo palco de disputa entre os norte-americanos e o resto do mundo. Tal diferendo resulta do facto da NASA, agência espacial dos Estados Unidos, querer usar uma sonda para perfurar o gelo e atingir as águas do lago. Só que a Rússia não concorda. O facto do lago Vostok ter água líquida a temperaturas tão baixas e sob uma pressão tão grande pode significar que existam nesse ambiente alguns seres vivos -como bactérias- diferentes de tudo o que se conhece no planeta. A existência de tal vida pode ser um indício de que a vida pode florescer noutros mundos, como na lua gelada Europa do planeta Júpiter. É justamente esse o mistério que os cientistas americanos gostariam de resolver. Enquanto esse diferendo não se resolve, os investigadores continuam tentando entender como se formou o lago Vostok .

Esse lago permaneceu desconhecido durante muito tempo, graças ao seu peculiar enquadramento geográfico e permanece como uma das últimas zonas por explorar do planeta Terra. Só em 1996 se descobriu a sua verdadeira extensão. O lago Vostok tem uma forma elíptica com 250 km de comprimento e 40 km de largura cobrindo uma área de 14,000 km2. O seu fundo é irregular e divide-se em duas bacias, a mais profunda com cerca de 800 m e a outra com 200 m. Calcula-se que o lago contenha um volume de 5,400 km3 de água doce.

O tempo de residência da água no Lago Vostok é cerca de 1 milhão de anos; por comparação, no Lago Ontário (de dimensões semelhantes) este valor é de seis anos. Este facto leva a que o ambiente químico do lago seja extremamente oxidante, com concentrações de oxigénio 50 vezes superiores ao lagos normais. O gelo que se encontra na zona entre o lago e os em média 100 metros subsequentes é conhecido por gelo acreccionário que se crê ser derivado do congelamento da água do próprio lago. Esta característica faz desta zona uma potencial amostra do que se encontra por baixo e é, até à data, o único local onde se colheram amostras. A espessura de gelo acreccionário aumenta de Sul para Norte, de acordo com o fluxo do gelo no sentido do Oceano Índico.
A origem do lago Vostok é, segundo a opinião da maioria dos cientistas, um lago normal que foi coberto por gelo, à medida que se desenvolveram os glaciares da calote polar da Antártida. Esta submersão deve ter ocorrido a partir dos 30 milhões de anos atrás e terminou há 15 milhões de anos. Dadas as condições do lago, os únicos organismos, se presentes, devem ser micróbios ou bactérias, possivelmente de estirpes totalmente novas para a Ciência. As formas de vidas existentes há 15 milhões de anos eram diferentes das actuais e acredita-se que este período de tempo de isolamento possa ter conduzido à evolução de novas espécies. As características destes micro-organismos permanecem desconhecidas e podem ter implicações importantes, nomeadamente se forem agentes patogénicos com capacidade de provocar novas doenças. Mas a questão da presença ou não de vida no lago Vostok ainda não foi resolvida e é objecto de aceso debate na comunidade científica. Um grupo de cientistas russos nega a existência de vida no lago devido às condições oxidantes da sua água e classifica as descobertas de outros investigadores como resultado de contaminação. Por outro lado, os defensores da ideia de vida argumentam que há outros lagos antárticos extremamente oxidantes que são ricos em micro-organismos. As zonas mais profundas do lago, se este seguir os análogos de superfície, devem pelo contrário ter características anaeróbias e podem ser o local ideal para procurar vida. Se for provada a inexistência de vida no lago Vostok, esta vai ser a primeira massa de água totalmente estéril encontrada no planeta.

A temperatura mais baixa alguma vez registada em ambiente natural foi de -89,4 ºC. Aconteceu na Antártida a 21 de Julho de 1983 e foi medida pela Estação Russa Vostok.

Tais condições físicas extremas nas águas do lago Vostok podem levar-nos a pensar que não há vida nesse local, mas recentemente foi observada vida nas chaminés hidrotermais dos mares dos Açores, a centenas de metros abaixo da superfície das águas do oceano, facto que alterou o conhecimento biológico da vida no nossso planeta e permite equacionar a presença de vida em condições tão extremas como as verificadas no lago Vostok. A descoberta feita nos Açores é tão importante que já levou o Governo Regional dos Açores a declarar a área marinha, onde se encontram as chaminés hidrotermais, como reserva marinha regional.

Thursday, June 21, 2007

Explorar as PASE de 2007 - Divisão territorial do Circulo Polar Árctico (Terceiro Ciclo)

Continua-se a explorar as PASE de matemática de 2007 do terceiro ciclo do Ensino básico (ver posts anteriores).

5- O Circulo Polar Árctico encontra-se dividido, quer em graus, quer em percentagem, em cinco regiões, como se ilustra na figura. A região correspondente à Noruega tem 1380000 quilómetros quadrados. Determina o valor, aproximado ao quilómetro quadrado, da área da Rússia, representada no mapa como União Soviética. Apresenta todos os cálculos.


O maior aquecimento nas regiões equatoriais e o registo de temperaturas muito baixas nas regiões polares está relacionado com o ângulo de incidência dos raios solares à superfície. Uma incidência mais na vertical implica que o mesmo raio de sol tem menos atmosfera para atravessar e menor área à superfície para aquecer. Sendo assim, é mais eficaz no elevar das temperaturas. O contrário passa-se junto aos pólos, onde a maior obliquidade da radiação solar não só implica que maiores quantidades são reflectidas para o espaço, com também é mais elevada a massa atmosférica a atravessar, dificultando o aquecimento.

O Círculo Polar Ártico é o paralelo da latitude 66º 33’ 39" Norte cuja característica é delimitar a área terrestre que acima dele, tem pelo menos um dia de noite absoluta (24 horas de escuridão) no inverno e pelo menos um dia de luz absoluta (24 horas de sol) no verão boreal (sol da meia-noite).
As áreas ao norte deste paralelo são frias o ano inteiro, passando praticamente o tempo todo com temperaturas abaixo do ponto de congelamento. Nestas latitudes, a amplitude térmica anual é geralmente superior aos 30ºC, variando de vários graus abaixo de zero durante o inverno boreal, a até poucos graus acima de zero no verão boreal. Tanto que durante o inverno o Mar Glacial Ártico costuma congelar, formando uma calote de gelo durante a longa noite fria, que na latitude 90º N pode durar até seis meses.
As principais áreas pelas quais passa o Círculo Polar Ártico são o norte do Canadá, o sul da Groelândia, o extremo norte da Islândia (ilha de Grímsey), o norte da Escandinávia e o norte da Rússia.
Ao longo do tempo os Círculos Polares movem-se, estimando-se esse movimento em cerca de 15 metros por ano no sentido da redução.

A Oscilação do Atlântico Norte (NAO) origina um indice que pretende estudar a variabilidade do clima do Atlântico e tem a ver com certas condições climatéricas verificadas no Circulo Polar Árctico e no Arquipélago dos Açores.

A história do NAO é bastante longa: o missionário Hans Egede Saabye fez a seguinte observação no seu diário em 1770 "Quando o Inverno na Dinamarca é severo, tal como nos apercebemos, o inverno na Groenlândia é moderado, e vice-versa." Simultaneamente, flutuações coerentes nas temperaturas, precipitação e pressão ao nível do mar estão sendo registadas, em locais tão a Este quanto a Europa Central, tão a Sul como a África Ocidental Subtropical e tão a Oeste como a América do Norte". As flutuações de NAO influenciam o clima da América do Norte à Sibéria e do Oceano Árctico ao equador.
O índice da NAO é a diferença de pressão ao nível do mar entre duas estações meteorológicas situadas perto dos centros da depressão da Islândia e do Anticiclone dos Açores. A estação de Stykkisholmur (na Islândia) é usado como a estação de referência a Norte enquanto que as estações de Ponta Delgada (Açores) e Lisboa (Portugal Continental) são as estações meteorológicas de referência a Sul.
A construção desse índice deve-se ao facto de tanto na Islândia como em Ponta Delgada existirem dados meteorológicos pelo menos desde 1864.

4th JETSET Summer School

Realiza-se de 25 a 29 de Junho de 2007, em Ponta Delgada-Açores, a quarta conferência do projecto JETSET que visa estudar, a nível europeu, de forma rigorosa e inovadora a formação de estrelas. São preocupação deste grupo europeu de investigação e formação a forma como os discos estrelares lançam os seus jactos de plasma e que constitui um dos actuais problemas da astrofísica que ainda não foi resolvido. Essa questão é particularmente importante no estudo do núcleo activo das galáxias, de micro-quasars, nas "explosões" de raios gama, nas nebulosas planetárias e nas estrelas jovens.A modelação dos processos de emissão de jactos requer uma abordagem interdisciplinar e um certo grau de inovação-sofisticação. O projecto JETSET, além de investigar os aspectos anteriormente referidos, também é uma escola para os jovens cientísticas que trabalham na área da astronomia e astrofísica.
O JETSET é um programa de quatro anos que visa estabelecer uma rede de treino/aprendizagem (Marie Curie Research Training Network).
Participam neste projecto dez laboratórios e cerca de quarenta investigadores da União Europeia.
A Escola de Verão, a realizar em Ponta Delgada, com o tema "From models to observations and experiments" constitui uma oportunidade para se discutir a integração das recentes observações astrofísicas e experiências físicas nos modelos e nas modelações numéricas de modo a permitir um melhor entendimento dos jactos de plasma.
São parceiros deste projecto o Dublin Institute for Advanced Studies-Irlanda, a Università degli Studi di Torino-Itália, a Universite Joseph Fourier de Grenoble-França, o Institute of Accelerating Systems and Applications em Atenas-Grécia, o Observatoire de Paris-França, o Osservatorio Astrofisico di Arcetri em Florença-Itália, o Osservatorio Astronomico di Roma-Itália, o Thüringer Landessternwarte em Tautenburg-Alemanha, o Centro de Astrofisica da Universidade do Porto-Portugal, o Landessternwarte Heidelberg - Alemanha e o Imperial College of Science, Technology and Medicine de Londres- Reino Unido.
A equipa local que organiza o evento é constituída pelo Professor Miguel Ferreira do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade dos Açores e pelos Professores Elsa Silva, Despina Panoglou e Samira Rajabi da Universidade do Porto.

Friday, June 15, 2007

Um planeta em transição

O planeta terra já está em mudança, ou mudará?

Click na imagem para ver o filme do Programa das Nações Unidas par o Ambiente e da Greenpeace.

Thursday, June 14, 2007

Explorar as PASE de 2007 - O Pólo Sul (Terceiro Ciclo)

Continua-se a explorar as PASE de matemática de 2007, do terceiro ciclo do ensino básico (ver posts anteriores).
4-O Pólo Sul foi atingido há 95 anos, a 14 de Dezembro de 1911, por Roald Amundsen.
4.1-Suponha que uma equipa de exploradores desembarcou numa região Antártica assinalada pelo ponto A, a 470 quilómetros do ponto B. Calcula que distância terão de percorrer a partir desse ponto até ao Pólo Sul (em linha recta) se o ângulo PÂB=30º e o triângulo da ABP for rectângulo em B. Apresenta todos os cálculos e o resultado arredondado às centésimas do quilómetro. Considere cos(30º)=0,866 e sin(30º)=0,500.
R: ________________________________________________

4.2 -Outra equipa de exploradores desembarcou no ponto C, a 1000 quilómetros do ponto D e a 1800 quilómetros do Pólo Sul. Sabendo que, por motivos logísticos, terão de passar por D, qual a distância mínima que terão de percorrer para alcançar o Pólo Sul, atendendo a que o triângulo CDP é rectângulo em D? Apresenta todos os cálculos e o resultado sob a forma de dízima, arredondado às décimas do quilómetro.
R: ___________________________________________________


O Pólo Sul Geográfico é o ponto onde o eixo de rotação da Terra cruza a superfície. É a esse ponto que usualmente nos referimos como "pólo sul".
Os primeiros seres humanos a atingirem o pólo sul geográfico foram Roald Amundsen e seu grupo em 14 de Dezembro de 1911. O principal concorrente de Amundsen, Robert Falcon Scott, alcançou o pólo um mês depois. Na viagem de volta Scott e os outros quatro membros do seu grupo morreram de fome e frio extremo. Várias expedições atingiram o Pólo Sul por via terrestre. Os lideres de algumas das primeiras destas expedições foram, por ordem: Amundsen, Scott, Hillary, Fuchs, Havola, Crary, Fiennes. O almirante norte-americano Richard Byrd tornou-se, a 29 de Novembro de 1929, a primeira pessoa a sobrevoar o Pólo Sul.
Actualmente, a Antártida está localizada sobre o Pólo Sul, contudo não foi sempre assim durante toda história da Terra, devido à deriva continental.
O Pólo Sul Magnético é um dos dois pólos do campo magnético terrestre. Encontra-se perto do Pólo Sul Geográfico, mas a sua posição exacta sofre uma gradual deslocação, à medida que se altera o campo magnético terrestre.
No sentido estritamente magnético, o pólo Sul magnético, é um pólo norte. Chama-se Sul, por se encontrar na proximidade do pólo Sul geográfico.
O conhecimento da posição geográfica ou magnética dos pólos é importante para a nossa orientação à superfície do planeta. A ideia de determinar a nossa posição este-oeste veio do Egipto, do astrónomo grego Ptolomeu, que nasceu há cerca de 2170 anos. Ptolomeu lembrou-se de passar pelo Pólo Norte e pelo Pólo Sul círculos verticais a que chamou meridianos. A posição destes meridianos era medida em relação ao meridiano dos Zero Graus que passava num ponto escolhido sobre o equador. Para Ptolomeu o meridiano zero passava pelas ilhas Canárias. Mas como esta decisão é arbitrária, ao longo da história, reis e ministros foram fazendo passar o meridiano dos Zero Graus pelos Açores, Cabo Verde, Roma, Paris, Pisa, Filadélfia e Londres. Hoje passa pelo Observatório de Greenwich, a Este de Londres.

Recentemente e continuando com a vocação portuguesa de desafiar o mar. Três aventureiros portugueses percorreram quase 20 mil milhas naúticas, mais de 35 mil quilómetros, com o único objectivo de navegar na Antárctida desafiando o frio, o vento, o mar e a solidão de um lugar inóspito mas «fascinante». José Inácio Júnior, o capitão, Ana Paula Vizinho e Nuno Torres, os tripulantes, levaram o veleiro «Lili II» até muito próximo do Círculo Polar Antárctico.

No dia 16 de Fevereiro deste ano, os velejadores deixaram o Antárctico e iniciaram o regresso a Lisboa. A viagem foi um pouco mais demorada, cerca de quatro meses, apesar de terem feito menos escalas e passado 40 dias consecutivos a navegar. Depois de Buenos Aires, Argentina, e de novo na costa do Brasil, tentados por mais uma reentrância marítima, percorreram a Lagoa dos Patos, a maior lagoa de água doce do mundo com 170 milhas de navegação, situada entre o Rio Grande e Porto Alegre. Aqui viveram «dias inesquecíveis» de grande convívio e gastronomia. Foi também aqui que Filipe Palma se despediu dos restantes. Seguiram-se paragens em Angra dos Reis, «um lugar tão bonito que ninguém pode ficar indiferente» e Salvador, de onde zarparam no dia de Páscoa com destino à ilha de Guadalupe nas Caraíbas e depois aos Açores, com paragem obrigatória no famoso Peters, no Faial.
Bem longe dos mares do Sul, no Faial, Açores, Altino Goulart, um rádio-amador estabelecia quase diariamente contacto com o «Lili II» e dinamizava o fórum com as coordenadas da embarcação e com o relato de alguns episódios vividos a bordo.

Explorar as PASE de 2007 - A baleia Azul (Terceiro Ciclo)

Continua-se a explorar as PASE de matemática de 2007, do terceiro ciclo do ensino básico (ver posts anteriores).
3- A baleia azul é, provavelmente, o maior animal que já existiu na face da Terra. Estes animais, de uma forma geral, fazem migrações pendulares deslocando-se durante o Verão para latitudes mais altas, procurando as águas mais frias e altamente produtivas à volta das calotes polares. Durante o Inverno retornam às águas tropicais ou temperadas. Esta espécie tem sido vista nos Açores, especialmente na Primavera, normalmente na proximidade de bancos submarinos, que parecem desempenhar um papel relevante na sua alimentação durante as migrações.
3.1- Sabendo que:
• A massa média de uma baleia azul é de 1,38×10^5 kg
• A massa média de um homem é de 75 kg
Quantos homens seriam necessários para atingir o peso de uma baleia azul? Apresenta todos os cálculos.
R:____________________________________________________
3.2- Um grupo de baleias azuis é formado por machos e fêmeas adultos e por crias. Escolhe-se ao acaso uma baleia. A probabilidade de ser cria é 1/6 e a probabilidade de ser fêmea adulta é 1/3.
3.2.1-Calcula a probabilidade da baleia escolhida ser um macho adulto. Apresenta todos os cálculos.
R: ____________________________________________________
3.2.2-Supondo que o grupo é formado por 12 crias, quantas fêmeas adultas farão parte do mesmo? Apresenta todos os cálculos.
R: _____________________________________________________


A baleia-azul é um misticete pertencente aos rorquais, e é o maior animal que se sabe já ter habitado a Terra. Em média medem entre 23 e 25 m, mas podem chegar aos 30 metros de comprimento, e pesam cerca de 110 toneladas. As fêmeas são maiores que os machos da mesma idade e podem chegar a pesar 130 toneladas. Este tamanho só foi possível de alcançar por viverem exclusivamente no meio aquático, que ajuda a sustentar o grande peso dos seus corpos, que seria demasiado para ser suportado pelos seus ossos, caso vivesse em terra.
A sua alimentação parece consistir maioritariamente de pequenos crustáceos, principalmente eufasiáceos (parecidos com pequenos camarões), que são consumidos em grande quantidade. Devido aos sulcos que possui na parte inferir da boca que se expandem formando uma bolsa, o animal pode tomar um grande volume de água e alimento na boca. A água é em seguida expelida com o auxílio da língua, e corre através das "barbas" aprisionando o alimento. Desta maneira, durante o verão, uma baleia-azul pode consumir num único dia oito toneladas de alimento.

Esta espécie é cosmopolita, isto é, pode ser encontrada em todos os oceanos, embora as populações tenham diminuído bastante devido à captura comercial.
Estes animais, de uma forma geral, fazem migrações pendulares deslocando-se durante o verão para latitudes mais altas, procurando as águas mais frias e altamente produtivas à volta das calotes polares. Durante o inverno retornam às águas tropicais ou temperadas onde ocorre a maior parte da actividade sexual e dos nascimentos.
A maturidade sexual é atingida por volta dos 10 anos de idade, ou quando os machos tem em média 22m e as fêmeas 24m. A gestação dura aproximadamente 12 meses e há um intervalo entre gestações que pode variar entre os 2 e 3 anos. As crias nascem em média com 7 a 8 metros de comprimento e com 2.5 toneladas. São amamentadas durante cerca de 8 meses, consumindo 380 litros de leite por dia, e quando se tornam independentes das suas mães têm 16 metros e pesam quase 21 toneladas.
Nos Açores têm sido vistas principalmente durante a Primavera e normalmente têm sido vistas em áreas circundantes a bancos submarinos. Estes bancos devem desempenhar um papel relevante na alimentação das baleias durante as migrações. No Outono de 2000, foram avistadas baleias azuis perto da costa da ilha do Pico, corroborando a hipótese de que também passam pelos Açores durante a migração inversa (Texto de Rui Prieto -Departamento de Oceanografia e Pescas da Universidade dos Açores).
No mapa seguinte, apresenta-se a verde a distribuição mundial da baleia azul.

Análise económica do Aquecimento Global

O Economist de 2 a 8 de Junho de 2007 traz um grande ensaio sobre o aquecimento global.
Nessa revista, na página 2 esclarece-se que a produção de electricidade e calor a nível global contribui com 25% dos gases para o aquecimento do planeta, a desflorestação, pela redução de sequestro de carbono, com 18%, a indústria com 14%, a agricultura com 14%, os transportes com 14%, o lixo com 3% e as restantes actividades com 12%.
Existem muitas formas de reduzir as emissões de dióxido de carbono mas há umas bastante mais eficientes do que outras. Algumas delas até representam um ganho económico mesmo aos preços actuais. As referidas como mais eficazes são o isolamento, a construção de veículos eficientes, a implementação de sistemas de iluminação mais baratos, o aquecimento de água pela energia solar e o uso de biocombustível a partir de cana de açúcar. A energia nuclear é neutra em termos de eficiência aos preços actuais o que indica que muito há a fazer antes de tomar aquela opção arriscada. No entanto existem uma série de tecnologias ineficientes em termos económicos que nem por isso nos deixam de ser vendidas e propagandeadas como magníficas: a energia eólica, a florestação, a energia solar fotovoltaica, a passagem do carvão para gás, ou o armazenamento de CO2 no subsolo. São ineficientes, de acordo com o Economist, porque têm um custo marginal muito elevado face ás alternativas atrás indicadas.
Basta olhar para a proporção das várias fontes de energia primária para percebermos que os bonitos anúncios com eólicas, paineis solares fotovoltaicos e energia geotérmica, pouco tem a ver com a realidade mundial. 34% da energia mundial vem do petróleo, 25% do carvão, 21% do gás natural, 7% do nuclear e 13% são efectivamente renováveis. A maior fatia das energias renováveis cabe à biomassa ou lenha com 10% e à energia hídrica com 2%. A energia geotérmica representa somente 0.4% da energia mundial consumida, a energia eólica 0,06%, a solar térmica 0,04% e a energia das marés 0,004%.
Na página 29 desse ensaio aparece alguma propaganda velada aos carros japoneses e franceses. De acordo com os autores, são marcas como a Nissan, a Toyota e a Renault aquelas que têm melhor desempenho na redução das emissões de CO2, pela maior aposta nas tecnologias eficientes. Também nos é dito, na mesma página, que devido às restrições americanas e europeias à importação de biocombustível feito a partir da cana do açúcar proveniente do Brasil, se tenta produzir o dito biocombustível a partir do milho, sem grandes vantagens para o aquecimento global e com desvantagens nítidas para os lavradores, por exemplo açorianos, que vêm o preço do milho aumentar de dia para dia. Mas o aspecto mais espantoso do referido ensaio é-nos trazido pelo caso de políticas desconsertantes. O mundo acredita ter banido da atmosfera um dos gases de estufa mais eficientes, os HFC-23 que é um subproduto do HFC-22 cujo impacto no efeito estufa é 11700 vezes superior ao do CO2. O custo da sua eliminação é baixo, no entanto, como a China não assinou o Protocolo de Montreal, a indústria mundial moveu-se para aquele país que beneficia com o monopólio que criou. Ao fim e ao cabo todo o mundo está a financiar a China para poluir todo o mundo. Em suma, se queremos combater o aquecimento global é bom que o façamos sem cegueira.

(Prof. Tomaz Dentinho em A União)

Wednesday, June 13, 2007

Explorar as PASE de 2007 - Krill (Terceiro Ciclo)

Continua-se a explorar os exemplos das PASE de matemática de 2007 do terceiro ciclo (ver posts anteriores).
2. As focas do antárctico consomem, entre outros alimentos, um crustáceo parecido com o camarão com um peso de cerca de 2 gramas, designado por krill.
2.1. Se numa região oceânica houver krill suficiente para alimentar 220 focas durante 10 dias, para quantos dias dará esse krill, se o número de focas diminuir 20 unidades? Apresenta os cálculos ou justifica o teu raciocínio.
R:___________________________________________________________
2.2. A massa de krill consumida pelas focas é directamente proporcional ao seu número. Se em média uma foca comer 20 quilogramas de krill por dia, escreve a expressão analítica que relaciona a massa média de krill consumida por dia, m (em quilogramas), com o número de focas, n, classificando as variáveis envolvidas em dependente e independente.
R: ___________________________________________________________
2.3. Como estratégia para escapar aos predadores, o krill nada até grandes profundidades. Numa das suas fugas, a função que relaciona o tempo, em minutos, com a profundidade, em metros, é: P(t) = −36t− 0,5.
2.3.1. Para escapar ao seu predador o krill deverá atingir uma profundidade de − 360 metros em menos de 10 minutos. Conseguirá? Justifica a tua resposta.
R: ___________________________________________________________
2.3.2. Nesse mergulho, quantos metros terá o krill descido nos primeiros 30 segundos? Apresenta todos os cálculos necessários.
R: _________________________________________________________

Krill é uma palavra norueguesa que quer significar alimento de baleia e corresponde a um grupo de crustáceos muito parecidos com o camarão. Aparece nos mares da Antártida em grande quantidade e pode atingir até 7 cm de comprimento. Alimenta-se de pequenas algas (fitoplancton) e organismos (Zooplancton).


A excessiva pesca do Krill coloca em risco o ecossistema marinho da Antártida já que este serve de alimento às baleias e a muitas das espécies referidas nos posts anteriores. O krill é assim muito importante para a maior parte das cadeias alimentares, servindo de alimento para lulas, focas, como a foca leopardo, pinguins e outras aves. Quando o krill se desloca, todos os animais vão atrás dele: os que comem krill e os que comem quem come krill.

O krill antártico emite uma forte luz verde-azulada fluorescente, possivelmente para os ajudar a reunir e a reproduzirem-se.

Nos Açores, existem pelo menos 25 espécies de cetáceos, de entre as 80 existentes no mundo. Em traços gerais, os cetáceos dividem-se em duas subordens, os Odontoceti e Mysticeti. Os Mysticeti caracterizam-se principalmente pela inexistência de dentes e por possuírem dois orifícios respiratórios, enquanto que as Odontoceti apenas possuem um orifício para além da existência de dentes. Além destas diferenças as Mysticeti alimentam-se de plancton como o Krill enquanto que a dentadura dos Odontoceti permite-lhes que se alimentem de animais maiores. Um alateração da quantidade de krill na antártida terá repercussões na variedade de cetáceos que se poderão observar nos Açores.

Poder-se-á recorrer ao exemplo das baleias para ilustrar os conceitos de transferências energéticas ao longo dos diferentes níveis tróficos. Quanto mais níveis tróficos houver num ecossistema mais energia se perde - cerca de 90% da energia é perdida entre cada degrau trófico como consequência de actividades como o aquecimento corporal ou a actividade motriz, entre outras. Assim, as enormes massas corporais das baleias, e das suas populações, só é possível porque se alimentam directamente de algumas espécies de "krill", que são consumidores primários. Uma baleia azul, que é o maior animal existente no planeta, consome entre 2 a 3 toneladas de alimento por dia. Estas não poderiam existir se se alimentassem da mesma quantidade de animais de níveis tróficos mais elevados, dado que o ecossistema não teria recursos energéticos suficientes para os produzir.

Tuesday, June 12, 2007

Explorar as PASE de 2007 - Investigação na Antártida (Terceiro Ciclo)

Neste post e seguintes, exploram-se os exemplos das PASE de matemática de 2007 do terceiro ciclo do ensino básico.
1-No ano de 2005, na Estação Meteorológica Antártica Brasileira, Estação Comandante Ferraz, localizada na ilha do Rei George, foi registada diariamente a temperatura do ar em graus Celsius. Os valores observados correspondem ao conjunto solução da seguinte condição:

Determina os valores máximos e mínimos atingidos pela temperatura do ar nessa ilha. Apresenta todos os cálculos.

Estação Brasileira Comandante Ferraz

A Estação Antártica "Comandante Ferraz" pertencente ao Brasil e localiza-se na ilha do Rei George, a 130 km da península Antártica, na baía do Almirantado. Entrou em funcionamento a 6 de Fevereiro de 1984.
O nome da estação homenageia um comandante da Marinha brasileira, hidrógrafo e oceanógrafo que visitou o continente Antártico por duas vezes.

No Inverno, o número de investigadores presentes nessa Estação é reduzido, por necessitarem do solo exposto e de mar aberto para colher dados e amostras.
No Verão, em condições menos adversas do que aquelas que se verificam no Inverno, o número de cientistas aumenta. É nesta época do ano que são executados os serviços de manutenção da estação, a sua ampliação, o seu reabastecimento e se dão apoios aos projectos científicos e tecnológicos e às diversas investigações de grande envergadura internacional.

Praia onde se localiza a Estação Comandante Ferraz

Os programas de investigação brasileiros estão maioritariamente vocacionados para o estudo dos impactos das Alterações Climáticas Globais na Antártida e na América do Sul.

Fotografia tirada da Estação de Investigação Antártica Comandante Ferraz

A cidade Rio Grande, do Estado brasileiro Rio Grande do Sul, acolheu muitos emigrantes açorianos que influenciaram profundamente a sua cultura e a sua arquitectura. Nessa cidade encontra-se o Museu Antártico - que reproduz as primeiras instalações da Estação Antártica Comandante Ferraz, em anexo, ao Museu Oceanográfico.

Sunday, June 10, 2007

Explorar as PASE de 2007- Hotel de gelo (Segundo Ciclo)

Continua-se a explorar as PASE de matemática de 2007 do Segundo ciclo do ensino básico (ver posts anteriores).

14-Dois artistas suecos criaram um hotel construído em gelo e neve, com móveis do mesmo material. O hotel ÁRCTICO está localizado em Jukkasjärvi, no norte da Suécia. Num dos quartos do hotel podemos encontrar um roupeiro de gelo com a forma de um cubo e um candeeiro de gelo com a forma de uma pirâmide. Os dois sólidos têm o mesmo número de vértices. Classifica a pirâmide.

No Hotel do Gelo, Jukkasjarvi, pode passar uma noite numa cama de gelo, aconchegado por uma pele de rena. O tecto tem uma clarabóia, por isso, pode ficar na cama e ver as luzes da aurora boreal, ou então o sol da meia-noite, dependendo da estação do ano. O hotel de gelo tem um lobby, um salão de pilares e um Absolut Ice-Bar, onde se pode tomar uma bebida num copo feito de gelo.


Explorar as PASE de 2007 - Gronelândia e Alasca (Segundo Ciclo)

Continua-se a explorar as PASE de matemática de 2007 do segundo ciclo (ver posts anteriores).

13-A Gronelândia é uma região autónoma dinamarquesa atravessada pelo Círculo Polar Árctico. O Alasca é um dos 50 estados dos Estados Unidos da América, sendo a sua área cerca de 8/10 da área da Gronelândia. Apresenta, na forma irredutível, a fracção acima referida.
A história da Groenlândia é a da vida sob as extremas condições árcticas, sob uma camada de gelo que cobre 84% do território da ilha, restringindo a actividade humana apenas às suas costas. A Groenlândia era desconhecida da Europa até o século X, quando foi descoberta por vikings islandeses. Antes desse "descobrimento", a ilha já tinha sido habitada por povos árcticos, ainda que estivesse desabitada aquando da chegada dos vikings. Os ancestrais directos dos modernos Inuit (anteriormente chamados esquimós) não tinham chegado à ilha até o ano de 1200. Os Inuit foram o único povo que habitou a ilha durante séculos, mas, reinvindicando a colonização viking, a Dinamarca reclamou a soberania desse território e colonizou-o a partir do século XVIII. Obteve deste modo alguns privilégios, entre os quias o monopólio comercial.


Mapa da Gronelândia
O Alasca é uma península, cercada de água por três lados. Faz fronteira por terra com o Canadá. O Alasca é um dos dois Estados americanos que não fazem parte dos Estados Unidos continental, o outro, é o Havaí.
Os primeiros europeus a explorarem essa região foram os russos. As primeiras explorações russas em torno do Alasca datam de 1648. A Guerra da Criméia, que ocorreu entre 1853 e 1856, debilitou muito a economia russa. O território do Alasca passou a ser visto por esse país como desnecessário, devido aos prejuízos da companhia russa na região. Os russos procuraram vender então a região. O Secretário de Estado dos Estados Unidos da América propôs-se comprar a região. O Congresso americano aprovou a compra em 1867. Em 30 de Março desse ano, os Estados Unidos compraram o Alasca por 7,2 milhões de dólares, ou seja, cinco cêntimos cada hectare. Ainda no mesmo ano, a 18 de Outubro, a bandeira americana foi içada pela primeira vez no Alasca, que se tornou território dos Estados Unidos.


Mapa do Alasca

Explorar as PASE de 2007 - Cidades do Círculo Polar Árctico (Segundo Ciclo)

Continua-se a explorar as PASE de matemática de 2007 do segundo ciclo (ver posts anteriores).

9-A figura seguinte representa a distribuição da população existente em quatro cidades do Círculo Polar Árctico: Murmansk, na Rússia, Norilsk, também na Rússia, Tromsø, na Noruega e Rovaniemi na Finlândia, onde a área representada para cada uma das cidades equivale à percentagem da população total estudada. Na resolução desta questão tem em atenção a forma geométrica das proporções da população representadas na figura.

9.1. Sabendo que 10% do total da população estudada habita em Rovaniemi, qual é a percentagem de população existente em Tromsø? Podes utilizar palavras, esquemas ou cálculos para justificar a resposta.

R:______________________________________________________
9.2. Calcula o número total de habitantes das quatro regiões, sabendo que em Murmansk habitam 325 000 pessoas. Podes utilizar palavras, esquemas ou cálculos para justificar a resposta.
R:_______________________________________________________
9.3. Qual é a região menos habitada?
R:_______________________________________________________

Murmansk lacaliza-se a 200 quilómetros a norte do Círculo Polar Ártico. Nessa região, os Invernos são longos e extremamente severos, sendo os Verões frescos e relativamente curtos.
Antes da Primeira Guerra Mundial, Murmansk era apenas uma pequena aldeia de pescadores até que, em 1915-1916, devido ao corte das rotas russas do mar Báltico e do mar Negro, o governo central soviético mandou construir um porto e mandou estabelecer a ligação ferroviária a São Petersburgo. Durante as décadas de 1970 e 1980, o mar de Murmansk começou por ser o depósito de peças gastas dos reactores nucleares soviéticos. Entretanto, os barcos comerciais foram vendidos para sucata e os submarinos nucleares transferidos, sendo as actividades principais desta cidade as ligadas à pesca e à indústria têxtil.
De Dezembro a Maio, nos meses mais frios, o porto de Murmansk substitui o porto de São Petersburgo, que fica localizado cerca de 1450 quilómetros a sul e que constitui o maior porto do noroeste da Rússia. Curiosamente, o porto de Murmansk não fica gelado em nenhuma época do ano, devido à passagem da corrente quente do golfo, que aquece as águas e as impede de congelarem.

A cidade russa de Norilsk, que foi fundada como campo de concentração em 1935, e que hoje tem caldeiras emissoras de níquel, cobre, chumbo e cádmio sem qualquer controlo, está entre os dez lugares mais poluídos do planeta. Os dados constam de uma lista, divulgada pela organização ambientalista norte-americana Blacksmith Institute, de Nova Iorque, que investigou 300 locais candidatos aos dez mais poluídos do mundo. Norilsk é a cidade habitada com a menor temperatura média do mundo, sendo também aquela que se situa mais a Norte (Sibéria). Tem uma população de cerca de 100 ooo habitantes.

Tromsø é a 8ª maior cidade da Noruega por população, sendo também a sede da universidade, cervejaria e jardim botânico mais ao norte do mundo. Tromsø é muito conhecida na Noruega por ter muita neve durante o inverno, apesar da quantidade variar muito de um ano para o outro.


Rovaniemi é a capital e centro comercial da Lapónia, localizada na Finlândia, próximo do Círculo Polar Ártico. Tem cerca de 59 000 habitantes é a 13º município finlandês em população. Pela sua situação geográfica, é referida como sendo a terra do Pai Natal.

Explorar as PASE de 2007 - Predadores (Segundo Ciclo)

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7-Na Antárctica, numa colónia de pinguins, contaram-se 60 dúzias de ovos. Como se representa no esquema seguinte, dois terços dos ovos eclodiram e todos os pinguins sobreviveram, mas os restantes, foram comidos por skuas (ave de rapina) e por petréis-gigantes. A parte dos ovos comidos por petréis e skuas também está representada no esquema. Quantos ovos comeram as skuas? Podes utilizar palavras, esquemas ou cálculos para justificar a resposta.

12-Crê-se que é devido às Alterações Climáticas Globais que se tem verificado uma diminuição do número de aves no continente antárctico. De acordo com estimativas recentes, o número de aves nesse continente é de 12 620 000. O gráfico da figura contém informação sobre o número de indivíduos de algumas espécies de aves antárcticas (todos os valores do gráfico estão expressos em percentagem de cada espécie no total de aves).

12.1. Quantos pinguins existem na Antárctica? Apresenta todos os cálculos.
R:__________________________________________________
12.2. Qual é a moda da amostra?
R:__________________________________________________
12.3. De acordo com o gráfico, qual a espécie que correrá maior risco de extinção? Justifica a tua resposta.
R:___________________________________________________

As skuas são popularmente designadas em português por moleiros. São predadrores muito inteligentes e oportunistas, alimentando-se de peixe tanto dos ovos como das crias de Pinguins. As skuas não atacam os pinguins adultos, mas mantêm as suas crias debaixo de olho.

Os petréis gigantes também são predadores que se alimentam de peixes, pinguins, outras aves incluindo aves da sua própria espécie que estejam feridas, cansadas ou mortas. Possuem duas fases, em termos de plumagem, a fase escura e a fase clara.

Petrel-gigante (fase escura)

Petrel-gigante (fase clara)

Explorar as PASE de 2007 - Raposa Polar (Segundo Ciclo)

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6- Na ilha de Spitzbergen, que se situa a 565 km a nordeste da costa da Noruega, em pleno Oceano Árctico, a razão entre o número de raposas polares e ursos polares é de 3 para 2. Supondo que nessa ilha existem 2000 animais destas duas espécies, quantos ursos e quantas raposas há na ilha? Podes utilizar palavras, esquemas ou cálculos para justificar a resposta.

8-Considera os seguintes grupos de raposas polares: um com três raposas, outro com cinco raposas, outro com duas raposas, outro com quatro raposas e um último com seis raposas. Com quantas raposas ficaria cada um dos grupos (cinco ao todo), se todos tivessem o mesmo número de elementos? Podes utilizar palavras, esquemas ou cálculos para justificar a resposta.


A Raposa-do-ártico (Alopex lagopus), também conhecida por raposa-polar, é uma raposa de pequenas dimensões existente no Hemisfério Norte. É muito dificil de a observar porque a sua pelagem confunde-se com a neve. A pelagem da raposa varia conforme a estação do ano, sendo branca no Inverno e castanha-parda no Verão. Alimentam-se essencialmente de lemingues (porquinhos-da-índia), originários da Rússia e Escandinávia, mas também se alimentam de ovos de pássaros e dos pássaros recém-nascidos.

Se houver alimentação suficiente cada fêmea pode ter até 12 crias, mas se houver pouca comida, tem apenas cinco ou seis.


Spitsbergen é a maior das ilhas do arquipélago árctico das Svalbard, com 23,641 km² e 2500 habitantes, dos quais 60% são noruegueses e 35% russos e ucranianos. É um território sob soberania da Noruega, embora sujeito a um regime específico de acesso aos seus recursos naturais pela comunidade internacional, nos termos do Tratado de Svalbard assinado em Paris a 9 de Fevereiro de 1920. A fauna da ilha é rica incluindo o urso-polar, a raposa-polar, uma subespécie da rena europeia, um leão-marinho e uma multiplicidade de aves marinhas. A ilha tem uma espécie endémica de murganho, o Microtus epiroticus.

Explorar as PASE de 2007- Corvos Marinhos e Pombas Antárcticas (Segundo Ciclo)

Continua-se a explorar as PASE de matemática de 2007, do segundo ciclo do ensino básico (ver posts anteriores).


5-Numa determinada região da Antártida, contaram-se 60 aves entre pombas antárticas e corvos marinhos. O número de pombas antárcticas é o triplo do número de corvos marinhos. Quantas aves de cada uma dessas espécies se encontraram nessa região da Antárctica? Podes utilizar palavras, esquemas ou cálculos para justificar a resposta.

As pombas antárticas são os únicos pássaras do Antárctico que não tem membranas interdigitais, por isso, não podem mergulhar, nadar ou pescar para se alimentarem como os restantes pássaros. Fazem os seus ninhos nas colónias de pinguins de modo a poderem alimertar-se dos seus ovos, alimentando-se também de carcaças de animais mortos ou até mesmo das fezes de outros animais.

As suas penas permitem-lhe suportar as baixas temperaturas da região, conferindo-lhes um isolamento térmico perfeito.

Os corvos marinhos da Antártida, alimentam-se essencialmente de peixe, crustáceos e lulas. Põe normalmente dois a três ovos entre finais de Outubro e meados de Janeiro.

Esses ovos são incubados entre 28 e 31 dias, maioritariamente pelos machos.

No mapa seguinte (a cor-de-rosa), apresenta-se a distribuição geográfica dessa espécie.