Efeitos físicos
 
 
Por Flávio da Costa Gonçalves

EFEITO: Fisicamente, 'efeito' é designação genérica de um fenômeno notável ou conspícuo por qualquer particularidade. É reconhecido, comumente, pela particularidade que o caracteriza ou pelo nome do observador que o descobriu.

Os efeitos mais conhecidos pelo público em geral são:

Efeito Doppler-Fizeau
Também se diz, simplesmente, Efeito Doppler; alguns preferem dizer 'Doppler' quando se trata de onda sonora e 'Doppler-Fizeau' quando se trata de onda eletromagnética.

Consiste no aparente desvio de freqüência que ocorre quando existe movimento relativo entre uma fonte de ondas (sonoras ou eletromagnéticas) e o receptor (adequado a cada caso). Esse efeito explica, por exemplo, a aparente modificação do tom do apito de uma locomotiva (sirene de ambulância, ruído dos motores de carros de corrida, etc.) aproximando-se ou afastando-se, a grande velocidade, do observador. Ele explica, também, o "desvio para o vermelho" das estrelas que se afastam da Terra.

É fácil verificá-lo para as ondas sonoras, registrando a altura do som emitido pelo apito de uma locomotiva que se aproxima ou afasta de um observador, como dito acima. Quando o móvel se aproxima do observador a altura do som é maior que a emitida e quando se afasta é menor. Quantitativamente, estas observações exprimem-se pela expressão:

em que f' e f são as frequências observada e emitida, v é a velocidade da onda no meio, v' a velocidade do observador medida num referencial fixo no meio e v" a velocidade da fonte medida no mesmo referencial. Os sinais positivo no numerador e negativo no denominador indicam que o observador e a fone se aproximam; os outros dois sinais indicam o afastamento.

Para as ondas eletromagnéticas o efeito exprime-se quantitativamente por:

em que f é a frequência da onda, num referencial que se move com velocidade v em relação a outro em que a frequência da mesma onda é f'; c é a velocidade da luz e q é o ângulo entre a direção de movimento e a direção da propagação da luz. A diferença entre f e f' é o chamado deslocamento Doppler.

Efeito Joule
Quando portadores de carga elétrica atravessam um meio condutor, haverá choques (interações) entre esses portadores e partículas do próprio condutor. Dessas interações, parte da energia elétrica associada aos portadores transfere-se para as partículas do meio condutor, as quais passam a vibrar mais intensamente - o que caracteriza, em parte, o aquecimento do condutor. A lei de Joule permite equacionar quanto de energia elétrica é convertida em térmica. Dessa energia térmica produzida, uma parte eleva a temperatura do condutor e outra parte é trocada com o meio ambiente sob a forma de calor.
A quantidade de calor trocado com o ambiente, por sua vez depende, por uma parte, da intensidade da corrente através do condutor, por outra, da natureza e das dimensões desse condutor, isto é, da sua resistência elétrica. As observações que demonstram este fenômeno são numerosas:
  1. nos filamentos das lâmpadas incandescentes (que alcançam temperaturas acima dos 2000 °C);
     nos potenciômetros e reostatos (que podem até tornarem-se incandescentes pela passagem de elevadas intensidades de corrente);
  2. nos enrolamentos de motores, dínamos e alternadores (que requerem, por vezes, ventilação forçada para que não venham a 'queimar');
  3.  nos fusíveis de metal e ligas de baixo ponto de fusão (que são fundidos quando a corrente supera certos limites);
    nos eletrodomésticos (radiadores, ferros de passar, chuveiros, secadores de cabelo, fogões, marmitas, fornos, fogareiros etc.);
  4. nos fornos elétricos industriais (de arco, de resistência, de indução, que permitem obtenção de elevadas temperaturas com variadas funções), etc.
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Efeito Compton
Arthur Compton ao estudar o espalhamento de raios X, utilizando como meio espalhador um bloco de carbono (isso acorre com certas substâncias cujos átomos são relativamente leves, como o carbono, o boro, o oxigênio e outros), observou que as frequências dos raios X espalhados diminuíam em certos ângulos. O efeito Compton ocorre principalmente com elétrons livres ou fracamente ligados e pode ser explicado como uma absorção do fóton incidente pelo elétron livre. A energia deste fóton aparece repartida entre o elétron de recuo e um outro fóton de menor energia.


Outros efeitos interessantes


O Efeito de Leidenfrost
Observado quando dois meios interagem a temperaturas extremamente diferentes criando uma camada de isolação entre os meios possibilitando que uma reação ou fenômeno físico venha a ocorrer de forma lenta e gradual ao invés de rápida e explosiva. Uma aplicação deste efeito é observado ao derramarmos água sobre uma panela extremamente quente. neste caso o vapor de água que se forma abaixo da água sobre a panela mantém a água em suspensão e esta fica como que boiando sobre o vapor não havendo contato direto água e panela, mas água, vapor e vapor panela, ocorrendo então uma evaporação (sublimação) lenta e gradual . O vídeo abaixo mostra como o Efeito de Leidenfrost ocorre. Só não tente fazer isso em casa!



Efeito Luxemburgo
Denomina-se assim, por ter sido observado, pela primeira vez, com relação às transmissões da Rádio Luxemburgo. Manifesta-se quando as ondas irradiadas por uma emissora poderosa atravessam a mesma região da ionosfera que são também atravessadas por ondas de outras frequências, de outras emissoras. Corno resultado, o programa da estação mais potente poderá ser distintamente ouvido durante a recepção das emissoras mais fracas.

Efeito Siemens
É o aquecimento da massa dielétrica de um capacitor "percorrido" por corrente alternada de alta frequência. Esse efeito é muito empregado atualmente nos equipamentos de aquecimento dielétricos industriais, de plásticos, madeiras, secagens, etc.

Efeito Barnett
Consiste na magnetização de um cilindro de aço, por exemplo, na ausência de campos magnéticos (a menos do campo magnético terrestre), bastando para tanto, girar velozmente o cilindro em torno de seu eixo. A magnetização corresponde à que é causada no corpo por um campo magnético.

Efeito Hall
É o fenômeno segundo o qual um condutor num campo magnético apresentará uma diferença de potencial de lado a lado, na direção do campo. Na realidade o efeito surge com virtualmente quase nenhum campo magnético, em alguns semicondutores ou em uma coluna de gás (naturalmente, sempre há algum campo magnético proveniente do próprio planeta).

Efeito Thomson
Consiste no fato de que um gradiente de temperatura num metal sempre se faz acompanhar por um pequeno gradiente de potencial elétrico, segundo direção que depende do metal. O resultado disso é que, num condutor atravessado por uma corrente elétrica, o calor devido aos efeitos resistivos (efeito Joule) é ligeiramente maior ou menor que aquele que se pode explicar. No cobre, isto é mais notável, quando a corrente flui de partes quentes para partes frias. No ferro ocorre o oposto. A pequena diferença que fugia às explicações é devida, exatamente, ao efeito Thomson.

Efeito Peltier
O efeito Peltier ocorre quando passamos uma corrente elétrica pela junção de dois metais diferentes; na junção ocorrerá aquecimento ou um resfriamento, dependendo do sentido da corrente elétrica.
Encontra atual aplicação prática, no aquecimento ou resfriamento de pequenos objetos por elementos semicondutores e na termopilha.

Efeito Volta
Descoberto por Alexandre Volta, consiste na tensão elétrica gerada quando metais diferentes são postos em contato.
Assim, uma lâmina de cobre superposta a uma lâmina de zinco geram uma d.d.p., com cobre positivo e zinco negativo.

Efeito Miller
Encontra aplicação na linearização da varredura dos geradores de sinais dente de serra. O efeito reside no fato de que a capacitância intereletródica, grade-placa, nas válvulas termiônicas, em particular do triodo, modifica a capacitância efetiva do circulo gerador, variando em eficácia segundo a frequência e assim, contribui para a linearidade de subida do dente de serra gerado.

Efeito magnetotrópico
A ação do magnetismo sobre substâncias orgânicas já havia sido notado por Pasteur, há um século. Experiências mais recentes, levadas a efeito por diversas Universidades, permitiram verificar que após 11 dias de exposição de tomates verdes ao intenso campo magnético de um polo Sul, os tornaram praticamente vermelhos, enquanto que outros, isentos do "tratamento", apresentaram-se apenas meramente rosados. Mais recentemente, conseguiu-se, com a aplicação do magnetismo, acelerar a germinação de sementes. O efeito foi batizado de "magnetotropismo".Uma causa sugerida é a de que o campo magnético excita os sistemas enzimáticos e assim estimula a respiração.

Efeito Auger
Efeito ligado a Física Atômica, consistindo na emissão de um elétron por um átomo excitado, sem a emissão de fótons. Pode ocorrer pela absorção do excesso de energia do núcleo excitado, por um elétron do átomo, seguido pela ejeção deste elétron (elétron Auger).

Efeito Cerenkov
Trata da emissão de radiação eletromagnética por uma partícula que se move num meio com velocidade maior que a da luz neste meio. Observa-se em líquidos e sólidos, e comumente no moderador líquido de reatores nucleares, onde aparece com uma bonita radiação azulada.

Efeito Corbino
Refere-se ao estabelecimento de correntes elétricas circulares num disco em que existem correntes elétricas radiais e que se encontra num campo magnético perpendicular ao seu plano. É um fenômeno ligado ao efeito Hall e observa-se, por

Efeito Costa Ribeiro
Trata da separação de cargas elétricas positivas e negativas no processo de solidificação de certos dielétricos como ceras vegetais, óleos etc. É um sinônimo para efeito termodielétrico.

Efeito Cotton-Mouton
Trata da birrefringência (transmissão de luz com velocidades de propagação que dependem da direção de propagação) provocada num líquido pela ação de um campo magnético transversal à direção da luz que o atravessa. É proporcional ao quadrado da intensidade do campo magnético e é o análogo magnético do efeito Kerr.

Efeito Debye-Falkenhagen
Trata da diminuição da resistência elétrica de um eletrólito quando aumenta a frequência da corrente elétrica que o atravessa. Deve-se à diminuição da atmosfera de íons que cerca um determinado íon e que influencia a sua mobilidade.

Efeito Debye-Sears
Este efeito consiste na difração da luz por um sistema de ondas estacionárias de ultrassom num gás. A estrutura periódica que este sistema empresta ao gás modifica-lhe, também periodicamente, as propriedades físicas, especialmente o índice de refração, o que determina a difração e a interferência de ondas eletromagnéticas.

Efeito Destriau
Trata da luminescência provocada num sólido pela ação direta de um campo elétrico. Apresenta-o, por exemplo, o sulfeto de zinco convenientemente dopado. Também se diz eletroluminescência ao referir-se a esse efeito.

Efeito Bequerel

Bequerel descobriu que, emergindo-se duas lâminas do mesmo metal numa solução condutora (eletrólito), aparecerá uma diferença de potencial entre ambas, caso uma seja iluminada mais intensamente do que a outra.

Efeito Dorn
É um dos quatro efeitos eletrocinéticos que podem ser observados num colóide ou em uma suspensão. Consiste no estabelecimento de uma diferença de potencial elétrico ao longo de uma coluna vertical onde ocorre a sedimentação de um colóide ou de uma suspensão. É o efeito inverso da eletroforese.

Efeito Dufour
Este efeito causa um gradiente de temperatura provocado pela diferença de gradiente de concentração, num processo de difusão.

Efeito de magnetoestricção
Quando metais, como o níquel, o ferro ou o cobalto, são magnetizados pela presença de um campo magnético, eles sofrem uma variação no seu comprimento. Em freqüências ultra-sônicas, esse efeito é útil para aplicações de limpezas ou como transdutor para sonar.

Efeito Brigite Bardot
Assim é, como os técnicos norte-americano e brasileiros, denominam um bizarro defeito nas TVs. Ele se caracteriza por "ondulações sinuosas" nas linhas verticais da imagem. O defeito é provocado por um sinal parasita que modula o sincronismo horizontal. Para sanar tal defeito recomendamos: verificação dos componentes em paralelo com o yoke; verificação do transistor (ou válvula) do estágio de saída horizontal e, finalmente, verificação do comparador de fase, particularmente o circuito de constante de tempo na linha de tensão de controle fornecida pelo comparador de fase.

Efeito Stark
Surge quando associamos campos elétricos e luz. Stark descobriu que os campos elétricos intensos "dissecam" as linhas espectrais de vários elementos, em numerosas linhas mais finas, relacionando-se esse efeito com a polarização do material.

Efeito Meissner
Manifesta-se quando um condutor é resfriado num campo magnético. Ao atingir a temperatura de supercondutividade, o campo magnético é expelido para fora da massa do condutor, o qual passa a agir como um verdadeiro "isolante magnético".

Efeito Ettinghausen
Este efeito manifesta-se em condutores planos situados perpendicularmente a campos magnéticos. Quando circula corrente elétrica por esses condutores, observa-se um gradiente de temperatura na direção perpendicular ao fluxo dos elétrons participantes da corrente elétrica.


Efeito Hallwachs
Também é relacionado com a luz. É graças a esse efeito que um corpo eletrizado negativamente, no vácuo, se descarrega quando banhado com luz ultravioleta. Isso pode ser constatado, conforme ilustramos, colocando-se uma esfera eletrizada negativamente dentro de uma campânula da máquina pneumática.

Um eletroscópio de folhas, interligado à esfera, mantém suas folhas abertas, indicando a eletrização. Após a incidência de luz ultravioleta, as delgadas lâminas do eletroscópio fecham-se, indicando a neutralidade da esfera.


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