Fahrenheit - vida e Obra.

 
Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) foi um físico alemão.
Fahrenheit fez muitas descobertas, mas não se tornou conhecido em todo o mundo por suas pesquisas e sim pela escala termométrica batizada com seu nome. Daniel Gabriel Fahrenheit nasceu na cidade alemã de Danzig, depois Gdansk, Polônia, em 24 de maio de 1686. Foi educado para trabalhar no comércio e viajou pela Grã-Bretanha e pelos Países Baixos.
Nesse último país, conheceu o físico Willem Jacob's Gravesande. Sob sua orientação, Fahrenheit abandonou o comércio e dedicou-se à física experimental, em especial à fabricação de aparelhos meteorológicos. Após examinar todos os termômetros, barômetros, higrômetros e aerômetros a que teve acesso, decidiu aperfeiçoar as técnicas de fabricação desses instrumentos, com o objetivo de obter leituras mais precisas.
Suas pesquisas sobre as possíveis causas dos resultados divergentes apresentados pelos aparelhos conduziram-no a muitas descobertas importantes. Sua contribuição mais importante, porém, foi a substituição do álcool pelo mercúrio na confecção dos aparelhos.
Fahrenheit criou uma nova escala termométrica, cujo ponto mínimo (0o F) determinou utilizando uma mistura de água, gelo pilado, sal e amônia.

O ponto máximo é o da ebulição da água, 212o F, e a temperatura de fusão do gelo, à pressão de uma atmosfera, corresponde a 32o F. Fahrenheit prosseguiu suas pesquisas nos Países Baixos até a morte, em Haia, em 16 de setembro de 1736.

Celsius - Vida e Obra.

Anders Celsius é o inventor do termômetro centígrado

        Anders Celsius foi professor da astronomia na Universidade de Uppsala. Sua investigações astronômicas foram reunidas nas obras Novo método de determinação da distância do Sol à Terra e Sobre observações para a determinação da configuração da Terra.

        Também se devem a Celsius importantes observações sobre o fenômeno da aurora boreal, que ele apresentou em uma monografia publicada no ano de 1733 (o cientista observou 316 auroras boreais). Celsius supervisionou a construção do Observatório Astronômico de Uppsala, do qual foi nomeado diretor em 1740.

        O astrônomo também participou, de 1736 a 1737, de uma expedição científica à Lapônia (organizada pela Academia de Ciências de Paris e dirigida por P. L. Maupertius e A. C. Clairaut), cujo objetivo era medir um arco de meridiano. A medição, entre Pello, ao norte, e Tornea, ao sul, indicou uma amplitude de 57'30'', ligeiramente inferior a um grau.

        Dentre outros méritos, essa expedição concluiu que a teoria de Isaac Newton, de que a Terra se achatava nos pólos, estava correta.

                Nova escala termométrica
        A maior contribuição de Celsius, no entanto, foi a invenção do termômetro centígrado.       Em 1724, Celsius apresenta à Academia das Ciências da Suécia seu relatório sobre a nova escala termométrica, subdividida em cem partes, na qual os pontos de fusão e de ebulição da água eram indicados por 100 e 0, respectivamente.
       A escala termométrica de Celsius é posterior às escalas de Fahrenheit, proposta em 1724, e de Réaumur, de 1730.

Kelvin - Vida e Obra.

        Lord Kelvin foi um matemático e físico britânico. Nasceu em 1824 e morreu em 1907. Nasceu em Belfast, Irlanda do Norte, com o nome de William Thonson. Aos 68 anos de idade, receberia o título de nobreza de Primeiro Barão Kelvin de Largs, pela grande importância de seu trabalho científico.

        Aos 8 anos, Kelvin já assistia às conferências do pai, que era matemático. Ainda adolecente, escreveria seu primeiro trabalho nessa área. Quando esse estudo foi apresentado na filial da Royal society (em Edimburgo, Escócia, onde então estudava), acharam mais conveniente que fosse lido por um professor mais velho, para que a platéia não se sentisse incomodada ao assistir a uma aula dada por alguém tão jovem. Com 17 anos, foi estudar na universidade de Cambridge, na Inglaterra, e ao se diplomar mudou-se para a França, onde fez sua pós-graduação.

        As propriedades do calor foram um dos sistemas preferidos de Kelvin. Analisou com mais profundidades as descorbertas de Jacques Charles sobre a variação de volume dos gases em função da variação da temperatura.
 
Charles concluíra, com base em experimentos e cálculos, que à temperatura de -273ºC todos os gases teriam volume igual a zero.
  
Kelvin propôs outra conclusão: nào era o volume da matéria que se anularia nessa temperatura, mas sim a energia cinética de suas moléculas.                 Sugeriu então que essa temperatura deveria ser consideradas a mais baixa possível e chamou-a de zero absoluto. A partir dela, propôs uma nova escala termométrica (que posteriormente recebeu o nome de escala Kelvin), a qual permitiria maior simplicidade para a expressão matemática das relações entre grandezas termodinâmicas.

Kelvin também concluiu, analisando os trabalhos do francês Carnot, que é impossível utilizar toda a energia de um sistema na forma de trabalho. Uma parte dessa energia é inevitavelmente perdida na forma de calor. Na indústria, seus estudos colaboraram para a fabricação de melhores galvanômetros e cabos elétricos, concretizando a implatação de um cabo telegráfico entre a Europa e a América do Norte, no fundo do oceano Atlântico. (O sucesso desse empreendimento é que o levou a receber o título da nobreza). Foi também responsável pela implantação do serviço telefônico na Grã-Bretanha e, em 1890, elegeu-se presidente da Royal society.

James Watt - Vida e obra.

 
James Watt nasceu em Greenock, Escócia, em 19 de janeiro de 1736. Aos 19 anos foi para Londres fazer aprendizado de mecânico especializado na construção de instrumentos, mas em menos de um ano regressou à Escócia, por motivos de saúde. Por não possuir o certificado de aprendiz, teve dificuldades em montar uma oficina em Glasgow. Em 1757, no entanto, conseguiu ser escolhido para fabricar e reparar instrumentos matemáticos da Universidade de Glasgow. 

        Em 1763 recebeu para consertar uma máquina a vapor do tipo Newcomen, a mais avançada de então. Observou que a perda de grandes quantidades de calor era o defeito mais grave da máquina, e idealizou então o condensador, seu primeiro grande invento, dispositivo que seria mantido separado do cilindro mas conectado a ele. No condensador a temperatura do vapor seria mantida baixa (cerca de 37o C), enquanto que no cilindro permaneceria elevada. Procurou, assim, alcançar o máximo de vácuo no condensador. Watt fechou o cilindro, que antes permanecia aberto, eliminou totalmente o ar e criou uma verdadeira máquina a vapor.
       Em 1769 obteve a primeira patente do invento e de vários aperfeiçoamentos por ele próprio concebidos. Endividado, associou-se a John Roebuck, que o ajudou financeiramente. Um protótipo foi construído e sobre ele se realizou a correção de algumas falhas. Matthew Boulton, dono de uma firma de engenharia, comprou a parte de Roebuck e deu início à construção das máquinas projetadas por Watt.

        De amplo emprego na secagem de minas, o engenho de Watt era destituído de qualquer aplicação mais prática até que seu inventor idealizou a "gaveta", movida pela própria máquina e destinada a fazer o vapor atuar sobre as duas faces do êmbolo, ao mesmo tempo que impelia o vapor para o condensador. Novos detalhes foram ainda aperfeiçoados até que o motor atingiu a forma sob a qual tornou-se universalmente empregado a partir de 1785. James Watt morreu em Heathfield Hall, perto de Birmingham, Inglaterra, em 25 de agosto de 1819.

                Obra:

        Inventor da moderna máquina a vapor, que possibilitou a revolução industrial, James Watt foi mundialmente reconhecido quando seu nome foi dado à unidade de potência de energia -- watt.
 

James Joule - Vida e Obra.

        James Prescott Joule estudou durante algum tempo com John Dalton (químico e físico inglês, fundador da teoria atômica moderna), mas sua formação científica foi principalmente autodidática.

        James Joule foi o primeiro cientista a estabelecer o princípio da interconversibilidade das diversas formas de energia, ou seja, da termodinâmica. Ele também se preocupou, desde cedo, com a importância de se fazerem medidas exatas - suas pesquisas caracterizaram-se particularmente por essa preocupação com a precisão dos dados obtidos.

        Sua importante descoberta resultou de uma longa série de experiências sobre as relações quantitativas entre os efeitos elétricos, mecânicos e químicos. Em 1843, Joule anunciou ter determinado a quantidade de trabalho necessária para produzir uma unidade de calor, chamada equivalente mecânico do calor. 

Unidade Joule

                       
  Para conseguir o equivalente mecânico do calor, Joule empregou quatro métodos crescentes de exatidão. O primeiro consistia em medir a elevação da temperatura, a corrente e o trabalho mecânico resultante da rotação de um pequeno eletromagneto na água entre os pólos de outro magneto.

        O segundo método determina a elevação da temperatura forçando a água através de tubos capilares. O terceiro depende da compressão do ar. E o quarto - o mais conhecido nos dias de hoje -, este produz calor pela fricção da água por meio de pás, girando sob a ação da queda de um peso.

        Por esse processo Joule obteve diferentes resultados para a unidade térmica britânica, concluindo por adotar a de 781,8 libras-pé, chamada unidade Joule, e que corresponde ao trabalho produzido ao se deslocar um metro um corpo com um Newton (1 N) de peso.

        James Joule também pesquisou as mudanças térmicas experimentadas pelos gases comprimidos através de pequenas aberturas - e as mudanças experimentadas pelos sólidos, sob compressão, em solução, e em diversas outras situações.

        Sua obra completa foi publicada, em dois volumes, pela Physical Society of London, sob o título Trabalhos científicos, entre 1885 e 1887.

Newton - Vida e Obra.

  
     1642- Newton nasce no dia de Natal na aldeia de Woolsthorpe, em Lincolnshire, Inglaterra.

        1652- Frequenta a escola nos arredores de Grantham. Recebe boa formação em latim, a língua usada nas universidades e nas comunicações científicas. Trabalha com o farmacêutico que estimula se interesse pela química.

        1656- A mãe e o tira da escola, aos 13 anos, para cuidar das propriedades da família. Ele não demonstra interesse pelo trabalho agrícola e volta para a escola.

        1661- Vai para a o universidade de Cambridge, onde seus estudos incluem os trabalhos do filósofo francês René Descartes (1596-1650), do astrônomo e matemático italiano Galileu Galilei (1564-1642) e do físico alemão Johannes Kepler (1571-1630).

        1665- A universidade é fechada por causa da peste que assola toda a Inglaterra. Newton continua a estudar Física e Matemática em casa, em Lincolnshire. Faz experiências sobre as propriedades da luz e apresenta a idéia de que a luz branca é a união de muitas cores. Desenvolve também a teoria matemática chamada cálculo diferencial, para medir quantidades que estão sempre mudando.

        1667- Retorna aos estudos em Cambridge.

        1669- Aos 26 anos, torna-se professor de matemática. Dá uma série de palestras sobre as propriedades da luz.

        1671- Exibe seu telescópio refletor a recém-fundada Sociedade Real. O telescópio baseia-se num projeto desenvolvido pelo astrônomo escocês James Gregory (1638-75), usando expedidos que refletem a luz, no lugar de lentes que a refratam, para focalizar as imagens. A reflexão produz melhores imagens porque não curvam os raios luminosos.

        1684- Encontra o astrônomo inglês Edmond Halley (1656-1742), que o encoraja a publicar seu trabalho.

        1687- Publica "Princípios Matemáticos de Filosofia Natural" (mais conhecido pela primeira parte do título latino, "Principia Mathematica"), que é consolidado e editado por Halley. O livro descreve o movimento planetário, apresenta as três leis do movimento e a lei da gravitação universal.

        1689- Newton é eleito para o parlamento, como representante da universidade de Cambridge.

        1693- Sofre depressão nervosa. Durante toda sua vida, a personalidade instável de Newton levou-o a polemizar furiosamente com outros cientistas, como o inglês Robert Hooke (1635-1703), sobre suas teorias a respeito da cor, e o matemático alemão Gottfried Leibniz (1646-1716), sobre quem desenvolveu primeiro o cálculo diferencial.

        1695- Vai para Londres, onde o jornalista Samuel Pepys (1633-1703) e o filósofo John Locke (1632-1704) estão entre seus amigos íntimos.

        1696- Nomeado tutor da casa da moeda (estabelecimento governamental que cunha moedas). Seu interesse se desvia para a religião e a teologia.

        1699- Torna-se diretor da casa da moeda.

        1701-02 Reeleito membro do parlamento pela Universidade de Cambridge.

        1703- Aos 60 anos, Newton é eleito presidente da Sociedade Real, cargo que exerceu até a morte.

        1704- Publica "Óptica", que trata das propriedades da luz.

        1705- A rainha Anne lhe dá o título de cavaleiro (passa a se chamar Sir Isaac Newton). É o primeiro cientista a receber tal honraria.

        1727- No dia 20 de março, aos 84 anos, Newton morre. É sepultado ao lado de heróis e grandes personalidades inglesas na Abadia de Westminster, em Londres.

        Como muitos cientistas de seu tempo, Newton queria saber como os planetas se mantém em órbita ao redor do sol. Ele explicou o movimento dos planetas com três leis básicas, publicadas em 1687 no livro "Principia Mathematica", considerado um dos principais trabalhos científicos de todos os tempos.

                Obras:

        Primeira lei : a menos que uma força aja sobre ele, um objeto estacionário permanecerá imóvel e um objeto em movimento continuará se movendo em linha reta. Por exemplo, um livro permanece no mesmo lugar, a menos que você pegue, e uma bola de bilhar fica imóvel na mesa, a menos que uma força seja exercida sobre ela, por exemplo com o taco. Um objeto em movimento, como a bala disparada por um revólver, continuaria seguindo adiante, em linha reta, eternamente, se não fosse detida pela força da gravidade terrestre, que a puxa para o solo.

        Segunda lei : a velocidade com que um objeto estacionário se move de sua posição de repouso, ou o objeto em movimento se desvia de sua trajetória para a frente, depende da massa do objeto e da força aplicada sobre ele. Por exemplo, se dois veículos estacionados, de massas diferentes, são empurrados pela mesma força, o menor deles se moverá mais rapidamente do que o maior. Se os dois veículos estão em movimento e são abalroados lateralmente por outro veículo, exercendo a mesma força sobre ambos, o veículo menor se desviará para mais longe da linha reta em que seguia do que o veículo maior. Se os dois veículos têm massa idêntica, mas forças diferentes são aplicadas sobre eles, o veículo que receber a força maior se moverá mais rapidamente, e se desviará para mais longe do seu curso.

        Terceira lei : quando um objeto exerce uma força sobre outro objeto, o segundo objeto exerce força igual sobre o primeiro. As forças sempre agem simultâneas - para cada a ação há uma reação. Quando o corredor, ao iniciar a corrida, pisa forte nos blocos de partida (a ação), os blocos o empurram de volta com a força igual (a reação), que o ajuda a sair em disparada.

Pascal - Vida e Obra.

Blaise Pascal era filho de Étienne Pascal e Antoniette Bejon. Perdeu a sua mãe com três anos de idade. Seu Pai tratou da sua educação por ele ser o único filho do sexo masculino. A educação que lhe foi dada por seu pai tinha em vista o desenvolvimento correcto da sua razão e do seu juízo. O recurso aos jogos didácticos era parte integrante do seu ensino em disciplinas tão variadas como a História, a Geografia ou a Filosofia.

Blaise Pascal contribuiu decisivamente para a criação de dois novos ramos da matemática: a Geometria Projetiva e a Teoria das Probabilidades. Em Física, estudou a mecânica dos fluidos, e esclareceu os conceitos de pressão e vácuo ampliando o trabalho de Evangelista Torricelli. É ainda o autor da primeira máquina de calcular mecânica, a Pascaline, e de estudos sobre o método científico.

Seguindo o programa de Galileu e Torricelli, refutou o conceito de "horror ao vazio". Os seus resultados geraram numerosas controvérsias entre os aristotélicos tradicionais.

Tinha um filho chamado Nycolas Guttemberg, também era filho de um professor de matemática, Etienne Pascal, teve uma educação muito religiosa tendo-se recolhido numa vida ascética após a crise de 1654, período em que escreve várias obras de teor religioso. O talento precoce para as ciências físicas levou a família para Paris, onde ele se consagra ao estudo da matemática.

Acompanhou o pai quando este foi transferido para Rouen e lá realizou as primeiras pesquisas no campo da Física. Realizou experiências sobre sons que resultaram em um pequeno tratado (1634) e no ano seguinte chegou à dedução de 32 proposições de geometria estabelecidas por Euclides. Publicou Essay pour les coniques (1640), contendo o célebre teorema de Pascal.

Obras:

• Em 1640, Pascal escreveu "Éssai sur    les coniques" do qual faz parte o célebre "Teorema  de Pascal" : "O hexágono inscrito numa cónica tem a propriedade de os pontos de intersecção dos lados opostos estarem em linha recta". Em trabalho posterior e extraviado, o "Traité des coniques", conhecido apenas através de Leibniz, onde este afirma que Pascal não dava a merecida atenção e importância ao uso da álgebra simbólica, estando neste aspecto atrasado em relação ao seu tempo  
• Em 1647, Pascal realizou experiências sobre a pressão atmosférica. Em "Expériences nouvelles touchant le vide" e "Préface du traité du vide"  apresenta os resultados das suas experiências em torno das hipóteses de Torricelli sobre a natureza do vácuo, inventando a prensa hidráulica e a seringa e aperfeiçoando o barómetro de Torricelli.
•  Em 1648, publica "Récit de la grande expérience de l'équilibre des liqueurs..."  sobre a pressão dos fluídos e o martelo hidráulico.

• Em matemática fica célebre o seu " Traité du triangle arithmétique" de 1654. Em carta enviada a Fermat, Pascal dá o ponto de partida real para a moderna teoria das probabilidades e apresenta aquele que, desde emntão, é conhecido como Triângulo de Pascal.

    Nesse mesmo ano de 1654, Pascal escapa da morte  num acidente de carruagem numa das pontes de Paris. Logo depois, num êxtase espiritual, decide dedicar-se com fervor à militância religiosa, à contemplação e à oração.  Duas obras principais apresentam as suas concepções filosoficas e religiosas: Les Provinciales (1656-1657) e Pensées (1670).

•  Em 1658 publica "Lettre Circulaire relative á la Cycloide"  e "Écrits sur la grâce" (1656-1658)..

Torricelli - Vida e Obra.

        Evangelista Torricelli nasceu em Faenza, Itália. Foi físico e matemático que teve grandes e importantes contribuições na física e matemática. Inventou o barômetro, aperfeiçoou o telescópio e inventou um telescópio bem rudimentar. Na área da matemática ele, entre tantas outras descobertas, determinou o cálculo que possibilita calcular o centro de gravidade de qualquer figura geométrica por meio de duas integrais.

        Torricelli se formou em um colégio jesuíta, e na Universidade de Roma foi aluno de Bonaventura Cavalieri. Escreveu um tratado sobre mecânica, De moto gravium naturaliter descendentim et projectorum, que fala sobre os movimentos dos corpos ascendentes e projetados. Nesse tratado ele faz um brilhante comentário ao terceiro diálogo dos discursos de Galileu. Foi aluno, secretário e assistente de Galileu, cientista esse que teve grande influência na vida de Torricelli.

        Após a morte de Galileu, Evangelista Torricelli foi nomeado grão-duque e professor de matemática na Academia Florentina. Ao retomar uma idéia de Galileu, Torricelli realizou experimentos com o tubo de mercúrio, e pela primeira vez conseguiu fazer o vácuo. Após seus estudos, com base nesse mesmo experimento, ele concluiu que as variações na coluna de mercúrio são provocadas pela influência da pressão atmosférica. Com isso ele acabava de inventar o barômetro de mercúrio, que a princípio se chamava “Tubo de Torricelli”. Formulou ainda, no mesmo ano que inventou o barômetro, a lei sobre o escoamento de líquidos.

        Torricelli se tornou muito famoso também pela descoberta de um sólido infinitamente longo, que hoje é chamado de Trombeta de Gabriel, cuja área superficial é infinita e o seu volume, em contrapartida, é finito. Na época da descoberta essa propriedade foi vista como um grande paradoxo pelos contemporâneos, até mesmo por Torricelli que tentou demonstrações alternativas. Tal descoberta chegou a gerar questionamentos sobre a natureza do infinito.

        Apesar de todas as suas descobertas, Torricelli é mais lembrado por descobrir uma equação matemática que possibilita calcular a velocidade de um determinado corpo sem o conhecimento do intervalo de tempo que o mesmo permaneceu em movimento. Essa equação pode ser escrita da seguinte forma:

                Onde:
        V_f  é a velocidade final;
        V_i  é a velocidade inicial;
         a   é a aceleração;
        Δd é a variação de posição.

        Tal equação pode ser utilizada para se calcular a velocidade do corpo que descreve movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), sem que se saiba por quanto tempo o móvel está em movimento.
 

Arquimedes - Vida e obra.

 

        Arquimedes.
Nascido em Siracusa em 287 A. C., Arquimedes foi para Alexandre quando Euclides já havia morrido e travou amizade com muitos sábios da Biblioteca. Volta mais tarde a Siracusa mas continua a corresponder-se com os amigos alexandrinos. É precisamente nessas cartas que se podem encontrar as suas descobertas. Estas constituem uma imensidão de memórias separadas, extremamente originais e profundas.
         Arquimedes passou a maior parte da sua vida em Siracusa onde era amigo íntimo do tirano Hierão e do seu filho Gelão. Ambos   tinham por Arquimedes a mais elevada consideração e  prestavam-lhe as mais lisongeiras atenções. E havia razão para isso! Basta pensar nas espantosas invensões práticas de Arquimedes, as únicas, sem dúvida, que estavam em situação de compreender.
         Estamos perante um dos maiores génios da Antiguidade. F. Peyrard, tradutor de Arquimedes, chama-lhe o Homero dos Geómetras; Eric-Temple Bell coloca-o, juntamente com Newton e Gauss, entre os maiores matemáticos da História; Auguste Comte no seu calendário para o avanço do género humano dá ao quarto mês consagrado ao culto da ciência antiga o nome de Arquimedes.
         " No seu célebre pensamento sobre as três ordens,Pascal só põe em cena duas personagens: Arquimedes e Jesus Cristo; aquele aparece na ordem do espírito, da mesma maneira que este na ordem da caridade. Poucos sábios foram tão venerados." (Serres, 1989: 122)
  

Obras:

       Esfera e cilindro. - É um dos mais belos escritos de Arquimedes. Entre os seus resultados, conte-se o cálculo da área lateral do cone e do cilindro.
 

 

       Conóides e dos esferóides. - É a respeito dos sólidos que hoje designamos por elipsóide de revolução, parabolóide de revolução e hiperbolóide de revolução.

        Espirais. - É um estudo monográfico de uma curva plana, hoje chamada espiral de Arquimedes, que se obtém por uma simples combinação de movimentos de rotação e translação. Entre os resultados, encontra-se um processo para retificar a circunferência.

        A medida do círculo. - Contém apenas 3 proposições e é um dos trabalhos que melhor revela a mente matemática de Arquimedes. Com uma ostentação técnica combinam-se admiravelmente a matemática exacta e a aproximada, a aritmética e a geometria, para impulsionar e encaminhar em nova direcção o clássico problema da quadratura do círculo.
 

        Quadratura da Parábola. -  Este escrito oferece o primeiro exemplo de quadratura, isto é, de determinação de um polígono equivalente, de uma figura plana mistilínea: o segmento da parábola.

        O Arenário. - Arquimedes realiza um estudo, no qual intercala um sistema de numeração próprio, que lhe permite calcular e, sobretudo exprimir quantidades enormes, e uma série de considerações astronómicas de grande importância histórica, pois nelas se alude ao sistema heliocêntrico da antiguidade, devido a Aristarco de Samos.

        Equilíbrio dos planos. - É o primeiro tratado científico de estática. A alavanca, os centros de gravidade de alguns polígonos, entre outros resultados.
 

        Corpos flutuantes. - Esta obra contém as bases científicas da hidrostática.
 

        Método relativo aos teoremas mecânicos. - Arquimedes aproxima-se extraordinariamente dos nossos conceitos actuais de cálculo integral.

        O Stomachion. - É um jogo geométrico, espécie de puzzle, formado por uma série de peças poligonais que completam um rectângulo.

        Problema dos bois. - É um problema de teoria dos números.