Os saltos (não-quânticos) de Barkhausen

Continuando a fase especulativa-contestadora de alguns "buracos negros" da física, o Blog SBTVD PAL-M desta semana vem demonstrar um interessante resultado obtido nas pesquisas eletromagnéticas de Barkhausen. À propósito, conforme a página de abertura do Google do hoje, está registrada a efeméride de Oersted, outro grande cientista que pesquisou o eletromagnetismo.

Antes de conhecer o efeito de Barkhausen, vamos tentar entender a resposta de "sistemas lineares", "não-lineares" e "quanticos".

Um exemplo de "resposta linear" é dado no exemplo abaixo:

Uma torneira regula o fluxo de água que enche um balde cilíndrico. É possível perceber que a velocidade de subida do nível de água será constante. Ao lado da figura, fizemos um gráfico da evolução (resposta) do nível de água do balde em função do tempo. No final da experiência, o balde transborda (satura) de modo que o nível não sobe mais. Isso pode ser observado no fim do gráfico, à direita.

No segundo caso, a situação da torneira é a mesma. Mas desta vez, o fluxo de água abastece um balde cônico.

A cada momento, a velocidade de subida do nível da água decai, em função do aumento do diâmetro do balde.
A "resposta" a este sistema é não-linear. O gráfico ao lado do balde mostra claramente o aumento do nível em função do tempo de enchimento. Ao fim da experiência, o balde transborda e o nível não sobe mais.

Vamos agora a outro sistema um pouco diferente:

Abaixo, temos uma pilha "geradora de corrente elétrica", cujo fluxo eletrônico (corrente elétrica) percorre um circuito desde o polo positivo (+) até o polo negativo (-), através de um condutor elétrico (fio de cobre) retílineo até chegar ao arranjo espiral, em forma de mola. Na parte inferior da mola o condutor torna-se retilíneo e retorna a pilha.

 
Nesse circuito (na parte superior), há um "registro" que permite que a corrente elétrica aumente linearmente em relação ao tempo. A corrente aumenta "em rampa".

A "resposta" desse circuito se dá no arranjo espiral. Quando a corrente elétrica percorre a mola, há uma concentração de campo magnético, que aumenta linearmente ao aumento de corrente. A resposta é semelhante ao balde cilíndrico.

Na experiência seguinte, colocamos um cilíndro de ferro dentro da mola, sem que o cilíndro toque no fio de cobre, a fim de evitar curto-circuitos e prejudicar a experiência.

O campo magnético formado na mola aumentará sensívelmente pela adição do cilindro de ferro.

Mas, o campo magnético "responderá" como? Responderá como na experiência do balde cônico. Mas não é só.

Dêem uma olhada no gráfico, abaixo:

Barkhausen descobriu que o campo magnético no ferro progride em "pequenos saltos".

Barkhausen atribuiu o "efeito digital" à histerese ferromagnética.
Mas o campo magnético foi "digitalizado". 

O blogueiro, humildemente, atreve-se a dizer que é um efeito quântico. E vai mais longe: afirma que  é possível fabricar um computador quantico baseado nesse princípio. 

 Para saber mais:

Efeito Barkhausen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Barkhausen_effect

NOVELA DIGITAL - Prólogo

Qual o significado da palavra "analógico"?

Qual o significado da palavra "digital"?

http://sbtvd.anadigi.zip.net/arch2005-10-09_2005-10-15.html

Eletromagnetismo

http://www.feiradeciencias.com.br/sala13/13_T01.asp

Deu no Google:
Aniversário de Oersted
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hans_Christian_%C3%98rsted

A bússola de Oersted
http://br.geocities.com/saladefisica9/biografias/oersted.htm

 Figura de Histerese, crédito:

http://www.materia.coppe.ufrj.br/mirror/sarra/artigos/artigo10589/10589.pdf

Escrito por Jonas às 07h13
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Física ou Estatística?

Continuando a "fase cósmica parodial", convidamos aos amigos do blog SBTVD PAL-M a acompanharem dois probleminhas, resolvidos pela estatística e pela física:

Digamos que seu professor lhe incumbiu de realizar uma experiência, na qual você não tem total conhecimento sobre ela.

Você entra numa câmara onde há uma fita métrica esticada no chão, iluminada por uma fenda no teto da câmara.

Você não sabe o que há acima do teto. Nós sabemos que há um pêndulo em movimento.

Tudo o que você vê na fita é a sombra do pêndulo, que descreve um movimento retilíneo em velocidade variável.

O mestre pede a você que faça a medição de velocidade da sombra, bem como a posição em que ela se encontra.

Você dispõe, para essa experiência, apenas uma fita métrica, um cronômetro mecânico, papel e lápis.

Você perceberá que, no meio da escala da fita, a sombra move-se em alta velocidade.

Nos extremos da fita, a sombra reduz a velocidade até parar e imediatamente e muda o sentido de movimento.

Você sabe de suas limitações instrumentais e de seu próprio reflexo nervoso.

Ao acionar a contagem e a parada do cronômetro, você fará várias medições de intervalo de tempo em que a sombra percorrerá pequenos trechos delimitados na fita.

A partir de várias medições e anotações e tratamento estatístico, você terá condições de apresentar ao seu mestre o seguinte resultado:

Numa faixa central da escala da fita, é possível medir com razoável exatidão a velocidade da sombra, porém é impossível determinar com exatidão a sua posição.

Nos extremos da fita é impossível medir a velocidade instantânea da sombra; podemos apenas medir sua posição com razoável exatidão, pois a sombra do pêndulo é difusa.

Mais lenha na fogueira

Mude o pêndulo para uma bolinha ligada a um disco giratório transparente. O aluno chegará às mesmas conclusões.

Esses dois probleminhas são uma paródia aos experimentos de Bohr e às conclusões de Heisenberg e Schrodinger.

Bohr, aluno de Rutherford (criador do primeiro modelo atômico "orbital") analisou o átomo pela interferência de feixes de luz, sabedor que os mesmos mesma poderiam, de fato, interferir nos movimentos atômicos.

Heisenberg chegou à mesma conclusão das incertezas do aluno que mediu a sombra dentro da câmara.

E Schrodinger, pelos resultados estatísticos obtidos, criou a metáfora do gato vivo-morto.

Como você sabe que há um pêndulo acima da câmara, e, fazendo uso das fórmulas de movimento harmônico simples, poderá determinar com alto grau de exatidão a posição e velocidade do pêndulo a cada momento e sua posição, pois sabe que a interferência da luz ao movimento do pêndulo é desprezível.

No segundo caso do disco, basta aplicar a fórmula do movimento circular uniforme à teoria dos cossenos. Os resultados obtidos são idênticos.

Para Saber Mais:
Samba do Crioulo Doido
http://www.htforum.com/vb/showthread.php?p=1843344#post1843344

Escrito por Jonas às 05h58
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