Errar é humano. E este ditado, que antes de mais nada é uma constatação experimental, também vale para os cientistas!

Os Grandes Erros da Ciência é o tema da edição especial n^o 6 (História) da Revista Scientific American Brasil e também da palestra no projeto Café Cultura que será proferida pelo brilhante físico Dr. Roberto de Andrade Martins no próximo dia 24 de outubro, às 19h, na Livraria Cultura do Conjunto Nacional, em São Paulo.

Roberto de Andrade Martins é graduado em Física pela USP e doutor em Lógica e filosofia da ciência pela Unicamp. Realizou estágios de pós-doutorado sobre História da Física em Oxford e Cambridge. É professor do Instituto de Física Gleb Wataghin, da Unicamp, dedicando-se à pesquisa em História e filosofia da ciência. Tive o prazer de trabalhar com ele entre 2001 e 2002 quando escrevi o livro Tópicos de Física Moderna pela editora Companhia da Escola. Martins foi parecerista do livro e sua participação foi fundamental para o sucesso do projeto pioneiro de ensino de Física Moderna para jovens estudantes no Brasil.

Este Café Cultura, fruto de uma parceria entre a Livraria Cultura e a Duetto Editorial, será apresentado pelo jornalista José Tadeu Arantes, editor da Scientific American n^o 6 especial, e contará ainda com a participação do físico Dr José Luiz Goldfarb como debatedor.

Imperdível!

:: Mais informações

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• Telefones: (11) 3170-4040 / (11) 3170-4041
• E-mail: anaregina@livrariacultura.com.br 

Já  publicado aqui no Física na Veia!

• [19/04/2005]  Um Absoluto Show de Relatividade

Meu novo telefone sem fio

Hoje em dia é muito comum o uso de baterias recarregáveis nos mais diversos aparelhos eletrônicos como celulares, telefones sem fio, mp3 players, câmeras digitais, dentre outros.

Estas baterias costumam ter uma indicação da carga máxima expressa na unidade mAh (leia "mili ampère hora"). Mas poucas pessoas sabem exatamente o que isso significa. No máximo imaginam que quanto mais mAh a bateria tiver, maior será a sua duração, ou seja, o tempo de uso útil do aparelho. E isso é fato. Mas a maioria das pessoas não têm a menor idéia do verdadeiro significado físico desta indicação. 

A idéia é relativamente simples de entender. Usarei como exemplo o telefone sem fio que comprei nesta semana e que veio com uma bateria recarregável na qual se vê a inscrição NiCd 300 mAh 3,6 V (confira na foto ao lado).

Antes de qualquer coisa, trata-se de uma bateria do tipo NiCd (níquel cádmio), um tipo mais antigo de bateria recarregável e que usa níquel e cádmio. Pela foto dá para perceber que o plástico amarelo "esconde" três pilhas cilíndricas. Se o conjunto consegue fornecer uma força eletromotriz total de 3,6 V, então cada pilha deve fornecer separadamente 1,2 V. Com certeza estão ligadas em série tal que o conjunto todo forneça 1,2 + 1,2 + 1,2 = 3,6V.

E, para entender o que significa mAh, começamos definindo a intensidade de corrente elétrica i na bateria como sendo o módulo da quantidade de carga |Dq| que ela fornece para o telefone num certo intervalo de tempo Dt:

No SI, Sistema Internacional de Unidades, medimos carga elétrica em C (coulomb) e o tempo em s (segundo). Assim, a intensidade de corrente elétrica i será medida em:

onde A, coulombs por segundo, é ampère.

Charles de Augustin Coulomb e André-Marie Ampére foram dois físicos franceses importantes na área da eletricidade. Por isso mesmo, em justíssima homenagem, tiveram seus sobrenomes imortalizados nas unidades de carga elétrica e de intensidade de corrente elétrica apresentadas acima. Veja-os nas gravuras abaixo.

Na prática, para pequenas intensidades de corrente elétrica, podemos usar submúltiplos de ampère como o mA = 1.10^-3 A (leia "mili ampère") ou mA = 1.10^-6 A (leia "micro ampère").

A partir da definição de intensidade de corrente elétrica i podemos escrever uma expressão para o módulo da quantidade de carga |Dq| na bateria:

Fazendo uma análise das unidades e usando mA (mili ampère) para intensidade de corrente i na bateria (e no telefone) e h (hora) para o intervalo de tempo Dt de funcionamento do aparelho, teremos:

Cocluímos que a carga da bateria pode ser medida em mAh!

Para você ter uma idéia mais palpável do que isso significa, o fabricante do meu telefone informa no manual do usuário que, com a carga máxima da bateria (300 mAh) o aparelho pode operar fora da base Dt = 96 h (em modo de espera) ou Dt = 5h (em modo de conversação). Com estes valores podemos encontrar as intensidades de corrente do telefone:

•  em modo de espera
  
  
• em modo de conversação
  

Conclusão: Em modo de espera, quando o telefone não tem que produzir um sinal eletromagnético forte para se comunicar com a base, a corrente de funcionamento do aparelho é mínima e vale 3,125 mA. Em plena operação, a corrente no aparelho é máxima e chega a 60 mA.

Como as correntes elétricas em modo de espera e em modo de conversação são fixas, se eu comprar uma bateria com maior capacidade de acumular carga elétrica, com mais mAh, o telefone terá maior autonomia. Com uma bateria de 600 mAh (o dobro da original de 300 mAh), meu telefone passaria a ter o dobro de tempo de funcionamento, ou seja, Dt = 2 x 96 h = 192 h em espera e Dt = 2 x 5 h = 10 h em conversação.

Este mesmo raciocínio vale para celulares, câmeras digitais, e todos os outros aparelhos eletrônicos que usam baterias recarregáveis como fonte de energia.

Entendeu o espírito da coisa?