Efisica

Medições de Tempo no Cotidiano

1. Relógios e Cronômetros

Relógio é qualquer dispositivo que, através da determinação de intervalos regulares, permite medir o tempo.

Os relógios e cronômetros se incorporaram, em definitivo, ao cotidiano das pessoas. A leitura do seu relógio indica o intervalo de tempo decorrido desde a meia-noite ou o meio-dia. A leitura do cronômetro indica o intervalo de tempo decorrido desde quando ele foi acionado.

A seguir analisaremos alguns relógios primitivos e outros que são utilizados até hoje.

Relógio de Sol, de água e de areia

1a. Relógio de Sol
relógio de sol
No caso do relógio de sol a determinação da hora do dia ou intervalos de tempo adotando o dia como referência é possível a partir da análise da sombra projetada de um objeto no chão. É o mais antigo dos relógios já que, desde os primórdios, o homem se deu conta de que o nascer do Sol é um fenômeno que se repete a intervalos de tempo regulares
1b. Relógio d'água
relógio d'água
O relógio d'água consiste de um reservatório de água (tanque) no qual se faz um furo. Em seguida, recolhe-se essa água num recipiente (um jarro, por exemplo). Encher o jarro demanda um tempo (t). Este intervalo de tempo passa a ser uma referência. Se algum evento durou até que o jarro esteja pela metade, então, a duração desse evento foi (t1= ½ t), ou seja, a metade do valor de referência. Dessa forma, pela medida de volume do líquido inferimos o tempo em unidades de medida "vaso cheio". O relógio d'água já era conhecido dos egípcios e gregos e sua utilização atingiu o século 16. Galileu, por exemplo, fez uso do relógio d'água em suas experiências.
1c. Relógio de areia
O relógio de areia, ou ampulheta, é baseado no mesmo princípio do relógio d'água. A passagem de uma quantidade de areia de um dos recipientes num fundo fechado para outro, através de um orifício estreito, demanda um tempo constante. Serve assim como padrão para medir intervalos de tempo.

2. Pêndulos

Uma forma de estabelecermos um padrão para a medida de tempo é buscar na natureza fenômenos periódicos, ou seja, fenômenos que se repetem enquanto o tempo passa. Podemos adotar o intervalo de tempo de repetição como um padrão. Nesse caso, podemos fazer uso de desde um pêndulo simples até o período da órbita dos elétrons num átomo.

Até cerca de 1580 não havia métodos para determinar, de uma forma precisa, intervalos de tempo relativamente curtos. Essa situação se modificou com a descoberta, por Galileu, do isocronismo do pêndulo. Isto é, o período do pêndulo não depende de amplitude do movimento oscilatório (só depende do comprimento do pêndulo).

Essa descoberta serviu de base para a construção de relógios de pêndulos acionados através de pesos ou molas.

3. Medindo suas pulsações

medindo pulso
É possível efetuar medidas de tempo, em segundos, contando suas pulsações. Uma pulsação, em condições normais, dura aproximadamente 1 segundo, alguns um pouco mais, outros um pouco menos. Verifique a sua. Conte o número de pulsações do seu coração durante um minuto. Agora você saberá quantas pulsações ocorrerão, por exemplo, em 3 minutos ou ½ minuto. Pronto, você já tem um "relógio".

4. Mediçôes de tempos muito menores que 1 segundo

Nas corridas de automóvel, nas provas de atletismo e em pesquisas científicas, a precisão oferecida por um cronômetro, mesmo os mais sofisticados, não é suficiente para as exigências específicas de cada caso. Existem diferentes dispositivos eletrônicos que possibilitam a medição precisa de intervalos de tempo.
Em laboratórios de pesquisa em Física Nuclear de baixa energia, existem montagens experimentais que possibilitam a diferenciação das massas de partículas de mesma energia provenientes de uma reação nuclear. Mede-se o tempo de vôo das partículas entre dois pontos determinados, colocando-se detetores que fornecem impulsos elétricos. Esses impulsos acionam circuitos eletrônicos projetados especificamente para essa finalidade. É possível medir intervalos de tempo de nanosegundos (10-9s).

osciloscopio
Osciloscópio
Um equipamento muito usado em laboratórios de pesquisa, que permite obter medidas de intervalos de tempo muito pequenos com alta precisão é o osciloscópio.

Mecânica (Básico)

Seção 3 : Medições de Tempo

  1. Introdução
  2. Unidades de Tempo
  3. Escalas de Tempo
  4. Medições de Tempo no Cotidiano
  5. Experimentação

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Sobre esta Página

Autores:

  • Gil da Costa Marques
  • Nobuko Ueta

Modificado: 2007-11-07

Referências:

http://www.howstuffworks.com/clock.htm,

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