Distância e Comprimento -Definições, História e Medições

Ítalo Martins Oyarzabal

Metro (m):

1789:o governo francês pede à Academia Francesa de Ciências para criar um sistema de medidas baseado em uma constante não arbitrária.

1792: Grupo de físicos, astrônomos e agrimensores define metro como 1/40 000 000 da circunferência da Terra e também um intervalo de graus do meridiano terrestre.

Criou-se um protótipo internacional Em platina iridiana (metro-padrão). Posteriormente, adotou-se o metro como sendo a distância percorrida pela luz durante 1/299 792 458 segundo. 1928: Metro adotado no Brasil.

História das Unidades

Polegada (in,inch) : Origem no século XVI, com o rei inglês Eduardo I, consistindo na

distância entre a base da unha e a ponta do dedo polegar. Atuamente, a polegada é utilizada medindo-se através do dedo

mindinho. Televisores, computadores. Jarda (yd, yard) : Originalmente, era a medida do cinturão masculino. Já no século XII,com o rei Henrique I, da Inglaterra, se media a distância entre seu narize o polegar de seu braço estendido,medida até hoje usada. Futebol americano.

História das Unidades

Pé (ft, foot) : Origem na Suméria, onde uma definição foi gravada na

estátua de Gudéia da cidade de Lagash, por volta de 2575 AC.

Aviação. Légua ( league) : Se originou como sendo a distância que uma pessoa pode

caminhar uma hora. Légua marítima: Surgiu como sendo a distância máxima que um observador

de altura média pode enxergar estando ao nível do mar.

História das Unidades

1 polegada (1")0,0254 m 1 pé (1')0,304799 m 1 jarda (1 yd)0,914399 m 1 légua6600 m 1 milha terrestre1609,3 m 1 milha marítima1852 m 1 braça2,2 m 1 corrente 20,1168 m 1 tarefa (AL, SE)3053 m 1 tarefa (MG)3630 m 1 tarefa (BA)4356 m 1 tarefa (CE)3630 m 1 vara2,96 m

Conversão de Unidades:

Triangulação (GPS) Triangulação 2D: 27 satélites em órbita(24 em operação); Vista de 4 satélites a qualquer hora em

qualquer lugar.

Distâncias Astronômicas

Triangulação 3D: Esferas ao invés de círculos; Esfera->círculo->2 pontos (1 no espaço);

Distâncias Astronômicas

Como se realiza a medição? 1)Satélite transmite padrão; 2)Receptor(GPS) produz o mesmo padrão

(ao mesmo horário); 3)Atraso entre os sinais dá a distância;

*Sincronização entre relógios!

Distâncias Astronômicas

Paralaxe: Conhecendo distância entre A e B e o ângulo envolvido, se

conhece a distância até C. Quanto maior a distância entre AB e C, mais “esticado” o

triângulo, e mais desvios. Mede-se a variação da posição de C em relação ao fundo

de estrelas, a partir de A e B.

Distâncias Astronômicas

Paralaxe:

Distâncias Astronômicas

Como medir?

Microscopia!

Scanning Tunneling Microscope (Microscópio de Corrente de Tunelamento)

Atomic Force Microscope (Microscópio de Força Atômica)

Distâncias Atômicas

STM: Criado em 1981; Aplica-se tensão em uma agulha microscópica; Mede-se a variação da altura entre a agulha e a superfície; O sistema ajusta a altura para manter a corrente constante;

Distâncias Atômicas

STM: Vantagens: Precisão: 0,1 nm (lateral) e 0.01 nm

profundidade; Manipulação individual de átomos;(vídeo IBM: http://www.youtube.com/watch?v=oSCX78-8-q0)

Desvantagens: Como funciona através do efeito quântico de tunelamento, só funciona para medições da ordem de alguns nanômetros;

Distâncias Atômicas

AFM: Surgiu em 1986; Utiliza uma sonda mecânica para mapear a superfície; Mede a força de atração ou repulsão entre a sonda e a amostra, através da deflexão deum feixe de laser incidente;

Distâncias Atômicas

AFM: Modos de Detecção: Modo de Contato: Mantém a ponta da sonda a uma pequena distância (alguns

angstrom) da superfície, fazendo um leve contato, e mantêm-se a força de repulsão constante, e mede-se um sinal de feedback proporcional ao ruído.

Modo de Não-Contato: Ponta a dezenas de angstrom da superfície, e oscila com uma

frequência diferente da de ressonância, sendo possível medir as forças de van der waals entre a ponta e a superfície.

Modo de Contato Intermitente: A ponta toca suavemente a amostra, sem força de atrito, e mede-

se a amplitude de oscilação, com frequência próxima à de ressonância.

Distâncias Atômicas

AFM: Vantagens: Imagem 3D; Funciona também com isolantes; Alta resolução; Baixo tempo de análise. Funciona em diversos ambientes, como atmosfera ou líquido. Desvantagens: Limitação na velocidade; Alterações na superfície pelo movimento da ponteira; Muito sensível à vibrações externas.

Distâncias Atômicas

http://pt.wikipedia.org/wiki/Metro http://pt.wikipedia.org/wiki/Polegada http://pt.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9_(unidade) http://pt.wikipedia.org/wiki/Jarda http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%A9gua http://pt.wikipedia.org/wiki/Milha_terrestre http://pt.wikipedia.org/wiki/Milha_mar%C3%ADtima http://pt.wikipedia.org/wiki/Bra%C3%A7a http://pt.wikipedia.org/wiki/Vara http://matematicafernando.blogspot.com.br/2009/11/o-metro-uma

-longa-historia.html http://www.brasilescola.com/matematica/polegadas.htm http://seteirmas.wordpress.com/2012/06/06/medicoes-astronomica

s/

http://informatica.hsw.uol.com.br/receptores-gps.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_tunneling_microscope http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscopy http://pt.wikipedia.org/wiki/Microscopia_de_for%C3%A7a_at

%C3%B4mica

Bibliografia

FIM!