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Cerveja, Fabricação e Tipos de Cerveja

Cerveja, Fabricação e Tipos de Cerveja


A cerveja é uma bebida de baixo teor alcoólico (raramente chega a 8%), elaborada com a fermentação do malte ou açúcar da cevada e outros cereais. Nesse processo intervém um microrganismo, a levedura de cerveja (Saccharomyces cerevisiae), que decompõe os carboidratos (açúcares) e os transforma em álcool etílico ou etanol e numa série de substâncias aromáticas, que conferem ao produto seu odor e sabor característicos. Além disso, acrescentam-se flores de lúpulo, planta que dá à cerveja seu sabor amargo peculiar, originado da lupulina. Além desses componentes há outros, como proteínas e sais minerais, que tornam a cerveja bastante nutritiva, além de dióxido de carbono (CO2), gerado no curso da fermentação, e que facilita a digestão da bebida.

A fabricação de cerveja, que em suas modalidades artesanais data de épocas remotas, experimentou durante o século XX um florescimento espetacular. A produção mundial elevou-se constantemente e o setor cervejeiro se transformou num dos mais representativos da indústria alimentícia.

Segundo as tradições do Antigo Egito, o deus Osíris ensinou aos homens a fabricação de uma bebida extraída dos cereais, cujas características eram certamente semelhantes às da atual cerveja. Documentos encontrados na China e na Babilônia, datados de vários milênios antes da era cristã, também mencionam o produto. De acordo com o testemunho de Plínio o Velho, autor da História natural, a cerveja era conhecida na bacia mediterrânea antes de se difundir a viticultura. Numerosos textos de historiadores latinos afirmam que tribos germânicas, celtas e saxônicas consumiam bebidas preparadas a partir de diversos cereais.

Durante a Idade Média, as técnicas de elaboração da cerveja se aperfeiçoaram e no século X surgiram as primeiras instalações artesanais de produção. A partir do século XV generalizou-se o uso do lúpulo para obter o sabor amargo característico. Desde a primeira revolução industrial aperfeiçoaram-se muito os métodos de produção e aprofundou-se o conhecimento dos fatores e fenômenos envolvidos no processo de fermentação. Louis Pasteur descobriu a ação de microrganismos que podiam alterar as qualidades da cerveja e indicou os meios de combatê-los. Com o tempo, também foram criadas máquinas especiais para imprimir o máximo de eficiência às diversas etapas do fabrico, e enormes instalações permitiram a poderosas indústrias elevar a produção anual de alguns países a bilhões de litros.

Fabricação da Cerveja

Fabricação da Cerveja

Os carboidratos que constituem os grãos de cereal se apresentam na forma de amidos, longas cadeias moleculares que não podem utilizar diretamente as leveduras destinadas à fermentação. Por isso, as sementes precisam ser antes fragmentadas e reduzidas a compostos de menor tamanho até que se obtenham açúcares duplos (ou dissacarídeos), tais como o malte. Nesse processo, denominado maltagem, a cevada é posta de molho e submetida a uma temperatura de 15o C, para que se inicie a germinação. Em consequência dos efeitos da água e do calor, os grãos geram uma série de enzimas que rompem as grandes cadeias do amido e das proteínas. Quando brota a pequena raiz, interrompe-se o processo de germinação e o material é introduzido em câmaras de secagem.

A dessecação paralisa a ação enzimática, interrompendo ao mesmo tempo reações químicas que poderiam alterar a cor e o aroma do futuro produto. Essa operação ocorre em torres especiais de secagem, por cuja parte inferior se fez passar uma massa de ar quente que atravessa a camada de malte e provoca a evaporação da água.

Uma vez seco, o malte é moído em máquinas trituradoras e em seguida misturado com água quente, o que permite extrair os componentes solúveis e dar prosseguimento às reações enzimáticas. Depois, o resíduo aquoso é separado dos restos não dissolvidos, na operação conhecida como filtragem. O líquido obtido, denominado primeiro mosto, é vertido numa caldeira, misturado com o lúpulo e cozido. Assim, as substâncias amargas do lúpulo se liberam e incrementam o sabor e a cor do mosto, depois do que o líquido é novamente filtrado e se separam os resíduos do lúpulo.

Depois da ebulição é preciso resfriar o produto, pois à temperatura a que chegou não se podem inocular-lhe as leveduras, que morreriam. Ao resfriamento seguem-se a oxigenação e o acréscimo das leveduras, que dão início à fermentação. No começo, a população de microrganismos experimenta grande crescimento na presença do oxigênio e quase não se produz álcool.

Uma vez consumido o oxigênio, porém, as células se adaptam a um tipo de vida anaeróbico (sem ar) e incrementa-se a fermentação alcoólica. Esse processo permite que o malte se decomponha em álcool e dióxido de carbono pela ação metabólica dos microrganismos.

No processo conhecido como baixa fermentação, que se realiza a menos de 10o C durante vários dias, obtêm-se cervejas mais amargas e com maior conteúdo em CO2, enquanto que na alta fermentação, a uma temperatura compreendida entre 18 e 25o C, se consegue uma cerveja mais suave.

Tipos de Cerveja
Tipos de Cerveja De acordo com a cor e com o sabor, distinguem-se vários tipos de cerveja: as lager, ou claras, muito mais suaves e elaboradas com malte muito tostado, de teor alcoólico entre 3 e 3,8%; as denominadas stout ou cervejas pretas, de cor escura e sabor forte, preparadas com malte levemente tostado, com 6% de álcool; as ales, de cor intermediária; e as porter, mais encorpadas, escuras e doces do que as lager, com mais de 6,5% de álcool. Em toda a Europa central fabricam-se cervejas escuras, concentradas e de gosto adocicado, especiais para o inverno, as bocks. O chope, cerveja de barril extraída por meio de dispositivos que regulam a quantidade de espuma, pode-se servir excepcionalmente gelado nos países quentes, graças às serpentinas, em que se mantém o processo de resfriamento da bebida.

Calidoscópio ou Caleidoscópio

Calidoscópio ou Caleidoscópio

#Calidoscópio ou CaleidoscópioCalidoscópio é um dispositivo óptico constituído de espelhos que refletem imagens de fragmentos de vidro colorido, em forma geométrica e harmônica, observáveis por meio de um visor. O desenho pode ser infinitamente alterado quando se gira a parte que contém os fragmentos soltos. O nome vem do grego kalos ("belo"), eïdos ("forma") e skopeïn ("observar"). O calidoscópio foi inventado por Sir David Brewster por volta de 1816 e patenteado no ano seguinte. Geralmente usado como brinquedo, é também valioso para desenhistas.

Pela infinidade de imagens simétricas que produz com um simples movimento rotatório, o calidoscópio tornou-se objeto de grande fascínio tanto para crianças quanto para adultos.

O dispositivo baseia-se nas propriedades de formação de imagens de espelhos combinados. Se um objeto é colocado entre dois espelhos em ângulo reto, forma uma imagem em cada espelho. Cada uma dessas imagens é, por sua vez, refletida pelo outro espelho, produzindo-se assim quatro imagens simetricamente dispostas. Se os espelhos estão inclinados a 60o, o objeto se multiplica em seis imagens harmonicamente dispostas, produzindo uma forma hexagonal regular.

Um calidoscópio (caleidoscópio) simples compõe-se de duas lâminas de espelho finas e cuneiformes que se tocam por uma borda comum, ou de uma só folha de alumínio brilhante inclinada a um ângulo de 60o ou 45o. Os espelhos se encontram no interior de um tubo com visor numa extremidade. Na outra extremidade fica uma caixa giratória, estreita e achatada, composta de dois discos de vidro, dos quais o externo é fosco e atua como uma tela de difusão. Nessa caixa encontram-se fragmentos de vidro colorido, ouropel ou contas. Quando a caixa é girada ou batida de leve, os objetos em seu interior assumem um arranjo arbitrário e, quando a tela de difusão se ilumina, a multiplicação sêxtupla ou óctupla cria formas simétricas. O número de combinações e formas é ilimitado.

Máquina de Costura

Máquina de Costura

Máquina de Costura

As primeiras máquinas de costura eram acionadas por manivelas ou pedais. O invento precursor da máquina de costura foi a agulha de ponta dupla, perfurada no centro, patenteada por Charles Weisenthal em 1755. Em 1790 Thomas Saint patenteou uma máquina de costura para trabalhos em couro, em que uma sovela móvel fazia os furos pelos quais o fio passava. Só em 1830 surgiu a bem-sucedida patente do alfaiate francês Barthélemy Thimonnier, que em 1841 teve suas oficinas e máquinas destruídas por operários receosos de perderem seus empregos. Thimonnier conseguiu duas novas patentes da máquina aperfeiçoada, que não foram reconhecidas no Reino Unido nem nos Estados Unidos.

Qualquer dos modelos de máquinas de costura, mesmo os mais especializados, segue os mesmos princípios básicos da invenção que revolucionou o trabalho manual das fábricas e a costura doméstica: agulha perfurada na ponta, gancho giratório e lançadeira deslizante.

Na mesma época, em Nova York, Walter Hunt apresentou um tipo de máquina de agulha curva com furo na ponta, que conduzia o fio através do tecido e formava uma laçada. Apesar das inovações do modelo, Hunt jamais obteve registro e Elias Howe passou à história como inventor da máquina de costura, por ter patenteado, em 1846, o primeiro mecanismo de uso prático. Seu principal adversário comercial foi Isaac Merrit Singer, dono de uma patente obtida em 1851. Outras versões foram registradas em 1850, por Allen Wilson, e em 1856, por James Gibb, inventor da máquina de um só fio. A partir de 1889, a Companhia Singer passou a fabricar máquinas de costura às quais se adaptava um motor elétrico.

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Máquina, Tipos de Máquinas

Máquina, Tipos de Máquinas

Máquina, Tipos de Máquinas

Máquina é um dispositivo destinado a aumentar ou substituir a força humana ou animal na realização de um trabalho físico. Essa definição se aplica das máquinas simples, como a alavanca, aos sistemas mecânicos complexos, como o automóvel.

"Dê-me um ponto de apoio e moverei o mundo." A conhecida frase de Arquimedes, inventor grego, refere-se ao poder das máquinas, capazes de realizar tarefas com um mínimo de esforço humano. O conceito atual de máquina abrange grande número de artefatos, da simples alavanca aos aparelhos eletrônicos.

Máquinas simples Mesmo os sistemas mecânicos da maior complexidade nada mais são que combinações de máquinas simples, estruturadas em seções ou órgãos, que transmitem uns aos outros a força inicial, modificada e multiplicada de forma progressiva. As máquinas simples constituem-se de um único elemento sobre o qual se aplica diretamente a força.

Há três tipos fundamentais de máquinas simples: alavanca, roldana e plano inclinado. Alguns autores incluem a cunha, o parafuso e o sarilho, que também podem ser vistos como modificações do plano inclinado e da roldana.

AlavancaChama-se alavanca uma barra rígida, reta ou curva, móvel em torno de um ponto fixo chamado fulcro ou apoio. As alavancas classificam-se em três tipos, conforme o lugar em que se situa o esforço (potência), a carga (resistência) e o apoio. Na alavanca interfixa, ou do primeiro gênero, o ponto de apoio está entre a carga e a força aplicada, como ocorre no pé-de-cabra, no alicate, no braço das balanças e nas antigas catapultas. Alavanca inter-resistente, ou do segundo gênero, é aquela em que a carga se situa entre o apoio e a força aplicada, como no caso do carrinho-de-mão e do quebra-nozes. Alavanca interpotente, ou do terceiro gênero, é aquela em que o esforço se aplica entre a carga e o apoio, como na pinça de gelo e no pedal do amolador.

#RoldanaRoldana - Também chamada polia, a roldana é um disco em cuja borda há um sulco (gorne), por onde passa uma corda ou uma correia de transmissão. A roldana gira em torno de um eixo perpendicular a ela e que passa por seu centro. A vantagem da roldana simples é que ela modifica a direção da força.

As roldanas podem ser fixas - quando têm como única finalidade mudar o sentido da potência, de modo a facilitar a realização do trabalho - ou móveis. Também podem ser combinadas entre si de diversas maneiras e formar aparelhos de força conhecidos como cadernais, com duas, três ou mais roldanas que giram em torno de um eixo comum. Os cadernais e roldanas fixas podem ainda combinar-se entre si e formar conjuntos conhecidos como teques, talhas e estralheiras simples ou dobradas.

Plano inclinadoUtilizado normalmente para elevar cargas, o plano inclinado é um plano rígido que forma um ângulo com o horizonte. É provavelmente a máquina simples mais antiga, e parece ter sido usado pelos egípcios para a construção de seus templos e pirâmides. Pode ser usado também para suavizar a descida de cargas que, de outro modo, teriam de ser atiradas verticalmente, ou demandariam emprego de força física para o mesmo trabalho.

Outras máquinas simplesOutras máquinas simples são, na verdade, casos particulares de modificações - como a cunha - e combinações - como o sarilho e o parafuso - das máquinas simples básicas.

A cunha é um prisma triangular isósceles, de base quadrangular, feito de material resistente. Constitui-se, portanto, de dois planos inclinados montados sobre suas faces maiores e intimamente ligados entre si. Sua utilidade principal é cortar ou dividir certos corpos. Exemplos típicos de cunhas são as bordas cortantes de facas e machados.

Muito usado para retirar água de poços e para levantar cargas, o sarilho é uma combinação particular de dois tipos de máquinas simples: a alavanca e a roldana. Consta basicamente de um cilindro capaz de girar em torno de um eixo que passa por seu centro e dotado de um braço ou manivela móvel em torno do mesmo eixo. A razão entre a força aplicada ao sarilho e a força exercida por ele (vantagem mecânica) depende da razão entre o raio do eixo e a distância da manivela ao centro do eixo.

O parafuso é um plano inclinado enrolado em torno de um cilindro. As hélices de navios e aviões são tipos especiais de parafusos.

Princípios do funcionamento das máquinasA primeira finalidade da máquina é vencer as forças de resistência mediante a aplicação de forças motrizes. As máquinas compostas têm em comum alguns elementos que podem ser resumidos nos seguintes: receptor, sobre o qual atua a força motriz; operador, que transforma a força em trabalho útil; e meio de transmissão, que comunica a força do primeiro ao segundo. O êmbolo de uma máquina a vapor e as pás de um moinho de vento são exemplos de receptor, enquanto a biela, o rolamento, a engrenagem, os cabos, correntes e correias são meios de transmissão.

RendimentoNo funcionamento de uma máquina interferem as resistências passivas às quais estão submetidos os componentes durante a realização do trabalho. Correias e correntes estão sujeitas a distensões, alargamentos e dilatações decorrentes da temperatura, e as engrenagens sofrem a ação do atrito e de seu próprio peso. As resistências passivas consomem parte da energia gerada pelo trabalho motor, a qual, dissipada na forma de energia térmica, constitui o trabalho perdido, variável que deve ser controlada para o bom rendimento da máquina.

Segundo o princípio de conservação da energia, nenhuma quantidade de energia, qualquer que seja sua forma, pode ser criada ou destruída, mas apenas transformada. Assim, o trabalho motor de uma máquina corresponde à soma do trabalho útil ao perdido. O rendimento, principal variável no que diz respeito à aplicação prática de uma máquina, é a relação entre o trabalho útil e a energia fornecida. Seu valor é expresso em porcentagem, uma vez que é sempre menor que a unidade.

PotênciaOutro parâmetro fundamental para a avaliação do funcionamento de uma máquina é a potência, quantidade de energia cedida ou absorvida numa determinada unidade de tempo. Trata-se de um fator muito importante na ordenação dos diferentes tipos em que se classificam as máquinas.

Tipos de máquinas

As máquinas podem ser agrupadas quanto a seus mecanismos, funcionalidade, tipo de controle empregado, grau de automação, tipo de energia consumida ou transformada e movimento descrito por suas peças. Também se diferenciam várias categorias de máquinas segundo o tipo de força motriz que utilizam - máquinas a vapor, hidráulicas e elétricas. Outra forma de classificá-las é segundo a função a que se destinam: agrícolas, de construção civil etc.

Máquina automática Entende-se por máquina automática aquela capaz de realizar um ou mais ciclos de trabalho sem necessidade de controle manual depois de ligada pelo operador. São máquinas automáticas tanto os eletrodomésticos, como máquina de lavar roupas, toca-discos e secretária eletrônica; quanto as máquinas industriais de grande complexidade, como máquinas-ferramentas e robôs programados para entrar em funcionamento, alterar ciclos de operações e parar sem necessidade de manipulação ou vigilância.

Motores e geradores Máquinas que convertem algum tipo de energia -- como a elétrica ou a térmica de certos combustíveis -- em movimento, e vice-versa, são chamadas transformadoras. Como a transformação pode realizar-se em ambos os sentidos, dá-se o nome de motor à que produz energia cinética (movimento), e de gerador ao mecanismo capaz de transformar esse movimento em energia. Geradores elétricos são máquinas que aproveitam o movimento de quedas d'água, vapor etc. e o transformam em energia elétrica.

Máquinas-ferramentasEmpregadas na fabricação de peças, sobretudo as de metal, as máquinas-ferramentas, ou máquinas operatrizes, eliminam com precisão o material excedente de uma peça. Devem ser capazes de fazê-lo sem produzir aquecimento que possa deteriorar a peça pela alteração da granulometria (disposição dos átomos) do material de que é feita.

Entre as principais máquinas-ferramentas incluem-se o torno, especialmente útil para obter superfícies cilíndricas; as lixadeiras e plainas, para superfícies planas; as perfuratrizes; a fresa, engrenagem motora usada para desbastar ou cortar peças metálicas; as retificadoras, empregadas para eliminar, por meio de um abrasivo (esmeril, por exemplo), o excesso de material na peça; as talhadeiras de engrenagens e os laminadores de chapas, entre outras de uso mais restrito. Como as peças em geral são feitas de materiais de grande dureza e resistência mecânica, as máquinas-ferramentas precisam ter potência considerável, normalmente fornecida por motores elétricos.

Atualmente, nas grandes linhas de produção, existem robôs capazes de produzir peças simples por um processo conhecido como CAD-CAM (computer-aided design and manufacturing), ou seja, desenho e fabricação de peças com o auxílio de computadores.

Máquina a Vapor Poucas invenções foram tão importantes para a história da humanidade como a máquina a vapor. Primeiro dispositivo capaz de transformar o calor em energia mecânica com eficiência suficiente para substituir a tração animal, pode ser considerada uma das grandes responsáveis pela revolução industrial no século XIX.

A máquina a vapor utiliza material combustível, como o carvão, para obter vapor d'água, que é mantido sob pressão e tem sua força utilizada para pôr em movimento um êmbolo ou pistão. Em quase todas as máquinas a vapor, o movimento retilíneo alternado do êmbolo se transforma em circular contínuo do eixo motor mediante um mecanismo biela-manivela, muito visível e característico nas antigas locomotivas por estar articulado diretamente sobre as rodas.

O primeiro aparelho a sugerir a possibilidade da máquina a vapor está descrito na Pneumatica (Sobre o ar), do filósofo Heron de Alexandria (c.130 a.C.). Sua eolípila, embora rudimentar, aplicava os mesmos princípios da máquina a vapor atual. Apesar dessas referências remotas, a construção de uma máquina capaz de funcionar por si mesma durante um período de tempo considerável só ocorreu no século XVII. Em 1698, na Inglaterra, o capitão Thomas Savery apresentou um dos primeiros modelos bem-sucedidos de máquina a vapor para extrair água das minas. Em 1705, deu-se um passo adiante com a máquina de Thomas Newcomen -- primeira a utilizar cilindro e êmbolo --, aperfeiçoada por Henry Beighton e John Smeaton.

Em 1763, James Watt, ao consertar um modelo da máquina de Newcomen, na Universidade de Glasgow, acabou por inventar seu próprio tipo, patenteado em 1769 e 1781, correspondente à máquina a vapor moderna. Em 1782, Watt patenteou novo modelo, uma máquina rotativa de ação dupla, que pela primeira vez permitiu o aproveitamento do vapor para impulsionar toda espécie de mecanismo. Criou-se assim o sistema das fábricas e acelerou-se a revolução industrial.

As máquinas a vapor experimentaram transformações radicais. Inventaram-se os mais variados tipos de disposição e quantidade de cilindros, incluindo pistões fixos com cilindros oscilantes ou rotativos. Durante anos foram insubstituíveis nas grandes indústrias, assim como no transporte marítimo e ferroviário. Alguns automóveis a vapor chegaram a ser construídos, mas essas máquinas têm o inconveniente do excesso de peso e exigem abundante produção de vapor numa caldeira em que é difícil manter a combustão. Posteriormente, os motores de combustão interna, como os diesel, passaram a ser os mais aplicados industrialmente. O vapor passou a ser usado em poucos casos, como nas turbinas de alta velocidade das centrais termelétricas.

Máquinas ElétricasNo grande grupo das máquinas elétricas se incluem todos os dispositivos destinados à transformação de energia -- em qualquer de suas formas -- em eletricidade, ou vice-versa. Embora sejam muito diversificadas no que diz respeito a suas funções ou características estruturais, todas obedecem ao princípio físico segundo o qual a aplicação de uma variação de fluxo magnético num circuito fechado permite obter uma força eletromotriz. Esse é o enunciado da lei de Lenz, ou da indução magnética.

Quanto à forma de aplicação da indução, se estabelece uma distinção entre as máquinas de indução, nas quais a força eletromotriz é gerada pelo deslocamento de um condutor no interior de um campo magnético, e as eletrostáticas, nas quais um condutor recebe determinada quantidade de eletricidade que é transferida para outro de maior potencial. As primeiras se compõem basicamente de um estator e um rotor, entre os quais se processa a conversão de energia, que são teoricamente reversíveis. Na prática, porém, somente máquinas especialmente projetadas são capazes de alternar ciclos de funcionamento como gerador e motor. Isto ocorre, por exemplo, nas usinas hidrelétricas reversíveis, em que a água que movimenta os geradores é armazenada para posterior rebombeamento, pelas mesmas máquinas, em horários favoráveis, isto é, de baixa demanda de energia.

Dentre as máquinas eletrostáticas cabe citar, por sua importância histórica, a construída por Otto von Guericke, que produzia eletricidade por fricção. Outra das mais interessantes é o gerador idealizado por Robert Jemison Van de Graaff, que funciona por indução e permite obter tensões elétricas de grande magnitude. Constitui-se de duas bandas contínuas de material isolante sobre as quais incidem cargas procedentes de geradores auxiliares. Conforme sua função, as máquinas desse tipo podem ser geradores, alternadores, transformadores, pilhas, acumuladores, conversores etc.

Máquinas domésticas Ferros de passar roupa aquecidos a carvão, geladeiras a gás e numerosos aparelhos manuais, como moedores de café e máquinas de costura, fizeram parte da vida doméstica antes que a energia elétrica se tornasse acessível em grande escala. A partir da década de 1930, o uso da eletricidade, antes restrito à iluminação, começou a ser intensamente difundido como o principal substituto da força humana no acionamento de um número cada vez maior de instrumentos domésticos. Depois dos fogareiros, fogões e ferros elétricos, surgiram os refrigeradores, enceradeiras, aspiradores de pó e todos os modernos aparelhos eletrodomésticos, entre eles os de uso mais geral, como máquinas de lavar, liquidificadores e aparelhos de ar-condicionado, e os de função mais especializada, como máquinas de costura e tricô e computadores pessoais.

Maquinaria de construção civil e obras públicasAs principais operações a que se destinam as máquinas na construção são reconhecimento do solo, terraplenagem, transporte de materiais, consolidação e cimentação do terreno, elevação de materiais, concretagem, além de acabamento e polimento de superfícies. Algumas realizam trabalho especializado, enquanto outras são polivalentes.

Fundição (Indústria)

Fundição (Indústria)

Fundição (Indústria)

Entende-se por fundição o conjunto de operações pelas quais se dá forma aos materiais metálicos por meio da fusão dos mesmos, sua corrida sobre moldes adequados e sua solidificação.

De fundamental importância para o progresso da indústria pesada, o processo de fundição experimenta aperfeiçoamento contínuo e favorece a aplicação de técnicas modernas de metalurgia e siderurgia.

Antes de fundir o metal, prepara-se o molde, componente destinado a receber o metal fundido e a transformá-lo, por solidificação, numa peça cujas dimensões e forma correspondam às previamente especificadas. Os materiais usados na fabricação de moldes, sejam eles recuperáveis ou perecíveis, podem ser metálicos ou não-metálicos. Dentre esses últimos, os mais usados são a areia, gesso, cimento e outras substâncias cerâmicas. A maior parte dos metais se funde numa mistura de areia, argila, água e um aglutinante.

O metal fluido é transportado em baldes até ser derramado em caixas que contêm os moldes. A operação requer cuidados especiais porque a elevada temperatura do metal fundido provoca a formação de gases, por evaporação da umidade dos materiais de que se compõem os moldes e caixas, que podem prejudicar os resultados finais. Matérias-primas com baixos coeficientes de dilatação garantem produtos finais com dimensões mais exatas e menores tensões residuais que possam afetar o comportamento mecânico dos objetos fabricados.

Após a solidificação, seguem-se a desmoldagem das peças e a rebarbação, pela qual se retiram as imperfeições do objeto fabricado e se iguala sua superfície. Para realizar esta última etapa da fundição pode-se recorrer a diversos procedimentos, entre os quais os mais comuns são a lavagem com jato de areia sob pressão e o polimento com materiais abrasivos.

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Bomba (Engenharia)

Bomba (Engenharia)

#Bomba (Engenharia)Bomba é uma máquina destinada a elevar líquidos ou sólidos em suspensão e a impelir fluidos, com a finalidade de distribuí-los ou armazená-los. Compreende basicamente um cilindro, dentro do qual se encontra um êmbolo, peça que se desloca produzindo  ascensão ou sucção do fluido por diferença de pressão. A bomba funciona por sucção ou propulsão. A bomba de sucção cria vácuo no interior de um tubo, cuja extremidade se acha submersa no líquido a ser elevado. Assim, a pressão atmosférica se encarrega de fazer subir o fluido. A bomba de propulsão tem um dispositivo adicional que permite elevar o líquido além de dez metros, altura máxima obtida com auxílio da pressão atmosférica.

O bombeamento de líquidos, mecanismo natural que se verifica, por exemplo, na circulação sanguínea dos animais, é aproveitado pelo homem em diferentes engenhos, aplicados principalmente na extração de águas subterrâneas e na instalação de elevadores hidráulicos.

Tipos de bombas - Existem três tipos principais de bombas: centrífugas, rotativas e alternativas. Em sua forma mais simples, a bomba centrífuga consiste numa caixa fechada, que se comunica com tubos de aspiração e de saída e em cujo interior gira um impulsor provido de pás curvas. O líquido a ser bombeado penetra pelo centro do rotor e sua pressão aumenta ao ser transportado pelas paletas, devido à força centrífuga. É expelido na periferia, sob pressão maior que a inicial e a grande velocidade. As bombas centrífugas podem ser de voluta ou de turbina. As primeiras obedecem a uma disposição que  seu próprio nome indica, em espiral, e as de turbina são providas de guias fixas laterais, de velocidade, e produzem um mínimo de atrito.

Quanto ao número e à disposição do rotor, as bombas se classificam em bombas de dupla sucção, compostas de dois rotores associados em paralelo, dorso contra dorso, o que leva à duplicação da descarga sem modificação da altura; e bombas de múltiplos estágios, cujos rotores são associados em série até o máximo de seis, o que lhes permite aumentar a altura da elevação total.
#Bomba

No que se refere à posição ou ao tipo do eixo, as bombas são de eixo horizontal comum e de eixo vertical, que permitem grandes diferenças de nível entre o motor e a caixa da bomba, eliminam o tubo de sucção e evitam a inundação do motor, que trabalha a seco. São muito usadas em drenagens e em estações elevatórias de águas e esgotos. As bombas de eixo vertical articulado, que pode ser aumentado ou diminuído, são  recomendáveis sobretudo para poços profundos; as bombas de eixo vertical blindado são utilizadas em caixas de esgotos quando, por exemplo, o esgotamento é feito em nível inferior ao da rua. Quanto à posição do motor em relação à água, há as bombas de caixa submersa, que apresentam a vantagem de trabalhar sempre em carga, e as bombas de caixa e motor submerso, que fornecem boa descarga e grande altura manométrica.

Nas bombas rotativas, a água é comprimida na direção da saída. Essas bombas são ruidosas e de baixo rendimento, mas oferecem a vantagem de dispensar o escorvamento, isto é, a manutenção de um meio hidráulico contínuo, pois aspiram água e ar, o que produz no tubo de sucção um vácuo parcial suficiente para provocar a elevação do líquido.

As bombas alternativas, entre as quais se encontram as chamadas bombas de retorno, se compõem de cilindros que se enchem d'água e de êmbolos que comprimem ou realizam a sucção. A natural interrupção de seu jato deu-lhes o nome de alternativas. O número de cilindros é variável; quanto maior, menos interrompido será o jato. As bombas desse tipo permitem um escoamento apreciável e, por isso mesmo, são empregadas no caso de líquidos de viscosidade maior, como petróleo cru, melaço, compostos químicos, azeites etc. As bombas de um único cilindro denominam-se simples e as de mais de um cilindro, de duplo efeito. As chamadas bombas de poço profundo, nas quais o cilindro trabalha mergulhado na água, no fundo do poço, com supressão da altura de sucção, são  as bombas alternativas mais usadas.

Bombas Pneumáticas

Bombas Pneumáticas

As bombas pneumáticas são  máquinas destinadas a extrair ar de algum recipiente ou a introduzir nele, sob pressão, uma quantidade de ar maior do que a contida normalmente. Admitem dois tipos: o primeiro é o das bombas de vácuo, cujo princípio fundamental se encontra, por exemplo, nos aspiradores de pó; o segundo é o compressor de ar, que pode ser exemplificado pela bomba usada para encher pneumáticos de bicicletas.

Também chamada aspirador a jato, a bomba de vácuo consiste em dois tubos, um deles situado no depósito de onde se deseja extrair o ar e o outro, aberto para o exterior, provido de uma boca mais larga, que envolve o primeiro. Pelo segundo tubo se faz passar água ou vapor sob pressão que, ao sair, aumenta de velocidade e diminui de pressão, fazendo com que uma parte do ar do depósito se misture ao fluido.

As bombas de vácuo são de grande importância na investigação dos processos químicos, físicos e biológicos anaeróbicos (que ocorrem na ausência de ar). Apresentam, também, finalidades industriais da maior importância em aparelhos eletrônicos, na eliminação do ar nos condensadores das turbinas a vapor, no fabrico de tubos a vácuo, na redução de pressão nos evaporadores utilizados na fabricação de açúcar, de leite em pó e de produtos similares.

Os compressores compõem-se de um cilindro, no interior do qual é ajustado hermeticamente um êmbolo, e de duas válvulas, uma no orifício que conduz ao depósito de ar e outra que abre diretamente para o exterior, a fim de dar entrada ao ar. Quando o êmbolo se afasta do orifício de entrada, a válvula abre-se, dando passagem ao ar impelido pela pressão atmosférica, enquanto a válvula superior permanece fechada, pois a pressão do ar contido no depósito é superior à do ar do cilindro. Ao fazer o êmbolo o movimento inverso, a pressão do ar faz com que se feche a válvula de entrada, o que produz elevação da pressão. A válvula superior se abre e deixa escapar para o depósito o ar comprimido do cilindro.

Esses equipamentos são muito empregados no acionamento de perfuradoras, pistolas de pintor, martelos e bombas para encher pneumáticos.

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Bomba e Bomba Nuclear

Bomba e Bomba Nuclear

Bomba e Bomba Nuclear

Bomba é o nome genérico aplicado a projéteis de diferentes formas e tamanhos, que constam basicamente de uma cápsula feita de metal ou de outros materiais carregada de explosivo. Estão nesse caso os antigos artefatos esféricos de ferro e pavio que as bombardas e os primeiros canhões atiravam no fim da Idade Média, e seus modelos menores, de uso manual, que viraram uma espécie de símbolo do anarquismo.

Entre os engenhos utilizados como arma, a bomba foi quase sempre um meio de destruição coletiva, desde as que eram lançadas por peças de artilharia (e que, em suas versões modernas, recebem outros nomes) até as despejadas pelos aviões, inclusive a bomba nuclear.

Com o progresso dos armamentos e a extrema variedade das munições empregadas, a palavra passou a designar principalmente as bombas aéreas, de efeitos devastadores na segunda guerra mundial e em todas as guerras localizadas da segunda metade do século XX. Nesse mesmo período, um dos tipos de bomba mais conhecidos foram os engenhos - de fabricação ora mais, ora menos caseira - usados em atentados e outros ataques terroristas, em geral com dispositivos de tempo que lhes valeram, em muitos casos, o nome de bomba-relógio. Em contrapartida, as bombas atiradas a mão e as disparadas por obuses, morteiros e canhões passaram a ser designadas como granadas. Estas, na artilharia, também são classificadas genericamente como projéteis.

#Bombardeio

Bombardeio

O lançamento de bombas por aviões começou, ainda precariamente, na primeira guerra mundial. Com o grande desenvolvimento da aviação durante a segunda guerra mundial e nos conflitos subsequentes, o bombardeio aéreo passou a ser um dos recursos mais decisivos da ofensiva militar.

A classificação das bombas aéreas se faz conforme sua finalidade
: há as de demolição, de fragmentação e incendiárias. As de demolição têm carga e teor explosivo relativamente mais altos: utilizam-se para derrubar edifícios, pontes e outras estruturas, ou afundar navios. Seu efeito deve-se ao deslocamento de ar causado pela explosão. A espessura e o peso da cápsula são reduzidos ao mínimo.

As bombas de fragmentação são em geral muito menores e destinam-se a hostilizar as tropas inimigas e destruir equipamento bélico, como veículos ou aviões pousados, objetivos muito vulneráveis ao impacto dos estilhaços metálicos. Em função desse emprego, tais bombas têm invólucro de aço muito mais espesso que o daquelas de demolição e a cápsula é frequentemente reticulada, de maneira a partir-se com mais facilidade. Na explosão, os milhares de fragmentos de metal produzem efeito ainda mais mortífero que as rajadas de metralhadora.

As bombas incendiárias contêm substâncias imediatamente inflamáveis, como a termita e a gasolina gelatinosa, que ao arder produzem calor intenso. São arremessadas com o fim de provocar incêndios em indústrias, instalações ou cidades inimigas. Seu poder de destruição depende das substâncias utilizadas, entre as quais se contam o magnésio, o fósforo, o alumínio e o óxido de ferro. As bombas incendiárias costumam acarretar mais prejuízos do que as de demolição, porque seus incêndios se propagam muito depressa.

Tipos Especiais de BombasEntre os numerosos tipos especiais de bomba sobressaem as bombas químicas ou de gás, as de profundidade e as minas. As bombas de gás, isto é, as que contêm gases tóxicos, fizeram milhares de vítimas na Primeira Guerra Mundial e foram proibidas na segunda. As mais simples são as de gás lacrimogêneo, empregadas pela polícia para dispersar multidões.

As bombas de profundidade são utilizadas pelos navios de guerra e aviões militares contra submarinos. Contêm centenas de quilos de explosivos e são reguladas por espoletas hidrostáticas que funcionam sob pressão da água de modo a detonar a uma profundidade determinada. As minas marítimas são dispostas em rede nas rotas de navegação ou à entrada dos portos, como defesa contra embarcações inimigas. As minas terrestres, por sua vez, são enterradas a alguns centímetros de profundidade ou escondidas de alguma outra forma em locais por onde os inimigos e seus veículos tenham de passar. Explodem ao contato ou sob a ação do peso.

Bomba Nuclear

Bomba Nuclear

Produto da fissão nuclear, a bomba nuclear foi inventada ao redor de 1945 por cientistas alemães, americanos e russos. Sua força explosiva origina-se da liberação da energia atômica. As bombas atômicas propriamente ditas são as que se valem do isótopo do urânio chamado urânio 235 e do plutônio, que é o urânio 238. Na década de 1950 americanos e russos passaram a experimentar a bomba conhecida como de hidrogênio, produto da transmutação do átomo do hidrogênio em átomo de hélio e com uma força destrutiva muito maior que a das bombas atômicas anteriores. Nas décadas seguintes surgiu a chamada bomba de nêutrons, de efeitos mecânicos, térmicos e radiológicos.

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Biônica, O Que é Biônica?

Biônica, O Que é Biônica?

Biônica, O Que é Biônica?

Biônica é uma disciplina que se firmou a partir da década de 1960, com o objetivo de estudar o desenho e a fabricação de sistemas artificiais com características próprias aos seres vivos. Embora apresente aspectos afins, não deve ser confundida com a bioengenharia (ou biotecnologia) ou a cibernética. A primeira utiliza seres vivos para realizar certos processos industriais (como a cultura de fermentos em petróleo), para produzir proteínas alimentícias e usar microrganismos para obtenção de concentrados metálicos a partir de minérios pobres ou a digestão de detritos por bactérias em baterias bioquímicas para geração de energia elétrica. Já a cibernética estuda os mecanismos de comunicação e controle e compara os dos seres vivos com os de máquinas.

Aquilo que no passado provocou quase tantos esforços quanto fracassos tem sido possibilitado pela biônica: projetos de máquinas construídas com base em modelos tirados da natureza.

O homem sempre procurou imitar a natureza e muitos inventores projetaram máquinas que utilizavam animais como modelos. Por um lado, copiar a natureza apresenta vantagens importantes, já que a maioria dos seres vivos é resultado de dois bilhões de anos de evolução, e a construção de equipamentos a serem usados em ambiente semelhante ao dos seres vivos pode tirar proveito dessa experiência. Entretanto, em geral a cópia servil da natureza leva a maus resultados. Por exemplo, quando se tentou copiar o voo das aves e se construíram máquinas munidas de asas móveis, não se obteve êxito algum. Já a compreensão do princípio do voo permitiu ao homem construir aeronaves complexas. A imitação direta da natureza é difícil, senão impossível, devido, entre outras razões, às enormes diferenças de escala. Se, por exemplo, se construísse uma máquina que fosse cópia do corpo de uma formiga, aumentando-se seu tamanho várias vezes, as patas se quebrariam, já que sua seção transversal não aumenta na mesma proporção do volume e do peso que sustentam.

Entre os principais campos de estudo da biônica deve-se mencionar o relacionado com o processamento e a armazenagem de informações. A rede de transmissão das informações nos seres vivos funciona da seguinte maneira: as sensações externas são recebidas pelos órgãos dos sentidos e transformados em sinais, que são transmitidos pelas células nervosas aos centros de processamento e memória, no cérebro. As víboras da subfamília Crotalinae, por exemplo, possuem um mecanismo de detecção de calor, situado entre as narinas e os olhos. Esse órgão é tão sensível que detecta um rato a metros de distância.

Em um condutor artificial, como, por exemplo, um fio de telefone, o sinal atenua-se à medida que atravessa o fio, havendo a necessidade de ampliá-lo a intervalos. O mesmo já não ocorre às células nervosas: o impulso nervoso enviado pelos órgãos dos sentidos, além de não enfraquecer, avança em uma única direção. A compreensão desse mecanismo permitiu criar em 1960 o neuristor, capaz de transmitir sinais em uma única direção sem que se enfraqueçam, além de realizar operações numéricas e lógicas.

Uma outra questão de interesse da biônica pressupõe a capacidade dos organismos vivos de fazer uso das informações. Em circunstâncias variáveis, o homem é capaz de escolher diferentes campos de ação, graças ao processo de reconhecimento de modelos (pattern recognition), através do qual cada situação se assemelha de alguma forma a algo já experimentado antes. As máquinas criadas para realizar essa função definem e alteram ligações entre um grande número de possíveis rotas alternativas, em uma rede de caminhos. Esse tipo de "aprendizado", porém, é ainda rudimentar e bem inferior ao do homem.

A primeira diferença essencial entre os computadores e o cérebro humano está na forma como sua memória é organizada. Nos computadores, as informações são armazenadas em diversos compartimentos, cada um com seu endereço.  Só é possível localizá-las conhecendo-se o endereço exato. Nos seres humanos, no entanto, o acesso às informações armazenadas se faz por seu conteúdo e não por meio de um código (endereçamento) externo. Além disso, os computadores só podem processar informações precisas. Realizam apenas, e repetidamente, as mesmas operações simples, que precisam de alta velocidade para alcançar resultados complexos. O cérebro, em vez disso, aceita informações não organizadas e funciona de maneira lenta, mas não sequencial, chegando a resultados simultâneos que podem ser comparados.

O campo de aplicação da biônica apresenta, dessa forma, uma única limitação. Seu fundamento é o princípio de seleção, que permite determinar os casos em que as soluções da natureza podem ser reproduzidas satisfatoriamente. Mas em numerosas experiências, o risco e o custo dos projetos biônicos tornam preferível o uso de tecnologias mais convencionais.

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Binóculo

Binóculo

#Binóculo

Binóculo é um instrumento óptico composto por duas lunetas reunidas de forma a permitir uma observação cômoda com os dois olhos. O sistema óptico desse instrumento é constituído por uma objetiva, formada por uma lente convergente colada entre duas divergentes; por uma ocular, formada por uma lente divergente colada entre duas convergentes, de modo que o conjunto constitua um sistema centrado; e por dois prismas, isolados ou reunidos em bloco único. Em virtude da disposição desses prismas, os raios luminosos percorrem três vezes a distância que vai da objetiva à ocular. A focalização é conseguida por meio de um parafuso, que faz o tubo que contém a ocular deslocar-se na direção da objetiva ou em direção contrária.

Utilizados para observação de objetos a longas distâncias, os binóculos fornecem imagens de ótima qualidade, com aumentos relativamente grandes e uma boa profundidade de campo.

As imagens obtidas são livres de aberrações cromáticas e astigmatismo. Além disso, a visão binocular produz efeito estereoscópico, permitindo distinguir melhor os diferentes planos da área observada. Esse efeito é favorecido pelo fato de ser a convergência do sistema da objetiva maior que a do sistema ocular. Os binóculos são classificados em números como 6x30, 7x50 e 8x30; o primeiro número indica a ampliação, e o segundo, o diâmetro da objetiva em milímetros.

Os binóculos de teatro compõem-se de duas lunetas formadas por sistemas simples de lentes, resultando em magnificações de 2,5 a 4 vezes, o que permite a observação a distâncias relativamente curtas.

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Bilhar (Jogo de Salão)

Bilhar (Jogo de Salão)

#Bilhar (Jogo de Salão)

Bilhar

Bilhar é um jogo de salão em que se utiliza certo número de bolas de resina sintética, dispostas sobre uma mesa, as quais devem ser impulsionadas por meio de um bastão, o taco, para que se desloquem umas às outras ou caiam em caçapas. Sua origem é incerta, mas ao que parece jogos semelhantes existiam no Egito e na Grécia antigos. Santo Agostinho, no século V, o menciona nas Confissões. As primeiras referências modernas ao jogo encontram-se em obras de Shakespeare e Ben Jonson, no século XVII. No início do século XIX as regras diferiam pouco das atuais. A regulamentação definitiva  estabeleceu-se em 1922, quando foi criada a Union Internationale des Fédérations d'Amateurs de Billard.

A perícia dos mestres no jogo de bilhar é produto da  prática  constante e da habilidade para avaliar em que ponto e com que força uma bola deve receber um impulso para alcançar o objetivo pretendido.

Elementos do jogoA mesa retangular em que se joga o bilhar tem a superfície recoberta de feltro verde. Embutidas em suas bordas encontram-se tiras elásticas de borracha (tabelas) para impedir que as bolas percam, ao tocá-las, muito de seu impulso inicial. Os tacos modernos medem de 1,50 a 1,70cm de comprimento e sua ponta, levemente arredondada, pode ser recoberta de couro, plástico ou fibra. São tradicionalmente feitos de madeira, mas já é comum o uso de tacos de alumínio. Para a execução de lances difíceis, o jogador conta com suportes (fanchos), onde se apoia o taco. A fricção da ponta do taco com giz evita o deslizamento (espirro) e permite tocar a bola em diferentes pontos, o que produz efeitos especiais de trajetória.

As bolas de bilhar eram originalmente feitas de marfim. No princípio do século XX passaram a ser fabricadas com uma mistura de nitrocelulose, cânfora e álcool. De 1920 em diante, se impôs o uso de resina sintética, mais resistente e prática, que apresenta ainda a vantagem de não perder o brilho. No bilhar inglês e na sinuca usam-se caçapas (bolsas de couro ou malha para receber as bolas), em número de seis, dispostas nas quatro quinas da mesa e nas laterais maiores.

Bilhar inglês

Bilhar inglês

A mesa do bilhar inglês mede 360cm de comprimento, 180cm de largura e 85cm de altura. As três bolas, uma vermelha e duas brancas, que se diferenciam por um ponto negro, têm cinco centímetros de diâmetro e pesam 150g. Os pontos podem ser marcados de três formas: (1) lance perdedor, em que o jogador encaçapa sua bola depois que esta bate em outra. Contam-se dois pontos se a bola atingida for a branca e três se for a vermelha; (2) lance ganhador, em que o jogador encaçapa outra bola que não a sua. A contagem de pontos é a mesma que no lance anterior; (3) carambola, o lance mais comum, em que a bola do jogador toca as outras duas, simultânea ou sucessivamente. Essa jogada vale dois pontos. Enquanto fizer carambolas, o jogador continua com a vez. O jogo se encerra quando um jogador atinge o número de pontos convencionado.

Bilhar francês

Bilhar francês

Disputado em mesas de 300 x 150cm ou de 270 x 140cm, sem caçapas, o bilhar francês já foi muito difundido no Brasil. As bolas são menores que no bilhar inglês e o objetivo de cada jogador é fazer carambolas sucessivas, que valem um ponto cada uma. Numa variante denominada bilhar de três tabelas, a bola do jogador, depois de bater em outra, deve tocar três vezes as tabelas antes de carambolar na terceira bola. Marca-se ponto também se a bola do jogador, depois de três tabelas, bate nas outras duas bolas, ou sucessivamente na tabela, numa bola, em mais duas tabelas e, por fim, na última bola.

#Sinuca

Sinuca

Dentre todos os jogos similares, a sinuca é o mais popular no Brasil. Joga-se numa mesa semelhante à do bilhar inglês, com oito, dez ou 22 bolas, das quais uma, três ou 15, respectivamente, são vermelhas e valem um ponto cada. Na sinuca de oito bolas, além da branca (jogadeira) e da vermelha, há uma amarela (dois pontos), uma verde (três), uma marrom (quatro), uma azul (cinco), uma rosa (seis) e uma preta (sete), que devem ser encaçapadas sucessivamente. O jogador perde pontos se atingir uma bola que não seja a da vez e não conseguir encaçapá-la, ou ainda se encaçapar a jogadeira (suicídio). Ganha o jogo aquele que, ao encaçapar a bola preta, tiver maior número de pontos.

Tecnologia

Teoria da Informação ou Teoria Estatística da Comunicação

Teoria da Informação ou Teoria Estatística da Comunicação

Teoria da Informação ou Teoria Estatística da ComunicaçãoA teoria da informação ou, mais precisamente, a teoria estatística da comunicação, trata da otimização do uso dos meios de transmissão de informações. Para a teoria da informação, os elementos básicos de qualquer sistema geral de comunicação são: a fonte de informação; o aparelho transmissor, que codifica a informação, ou seja, transforma-a em "mensagem", em uma forma capaz de ser transmitida; o meio de transmissão, ou canal; o aparelho receptor, que decodifica a mensagem; o destinatário, ou receptor da mensagem. Durante a transmissão da mensagem ocorre mais um elemento, o ruído, isto é, a distorção, cuja forma de ocorrência é muitas vezes imprevisível, e que interfere e modifica a mensagem.

Originada do trabalho do engenheiro americano Claude E. Shannon, a teoria da informação desenvolveu-se rapidamente e hoje tem aplicação tanto nos sistemas de comunicação como nas áreas de automação, psicologia, linguística e termodinâmica.

Dessa forma, a teoria da informação é também uma teoria do sinal no sentido amplo. Ela se faz presente cada vez que um sinal é enviado e recebido, e portanto aplica-se tanto à telefonia, ao telégrafo e ao radar quanto à fisiologia do sistema nervoso ou à linguística, em que a noção de canal reaparece na cadeia formada pelo órgão da fonação, as ondas sonoras e o órgão auditivo.

Informação, no sentido restrito da teoria, nada tem a ver com qualquer significado inerente à mensagem. Trata-se de um certo grau de ordem, ou de não-acaso, que pode ser avaliado e tratado matematicamente, tal como a massa, ou a energia, ou outras quantidades físicas. Para dar a caracterização matemática ao sistema geral de comunicações, é necessário quantificar diversas variáveis, entre elas a taxa de produção de informações pela fonte, a capacidade do canal de transmitir informação e a quantidade média de informação em uma mensagem de qualquer tipo. A maioria das técnicas usadas pela teoria da informação procede da ciência matemática das probabilidades. Assim, por exemplo, para avaliar a exatidão da transmissão de uma informação sob certas condições conhecidas de interferência do ruído, é necessário recorrer à probabilística. As diversas opções de codificação e decodificação elaboradas para reduzir ao mínimo o grau de incerteza ou de erro também baseiam-se no cálculo das probabilidades.

A ideia fundamental expressa na teoria de Shannon é a de que a informação é transmitida com a ajuda de um canal (linhas telefônicas, ondas hertzianas). Deve-se então estudar tanto a informação propriamente dita (quantidade de informação, entropia de uma fonte de informação) quanto as propriedades dos canais e as relações existentes entre a informação a transmitir e o canal empregado, para otimizar sua utilização.

Informação designa assim a medida de uma possibilidade de escolha na seleção de uma mensagem. Tudo que reduz a incerteza e elimina certas possibilidades com o fim de eleger outras é informação. Por exemplo, na hipótese de uma pessoa ter de encontrar um determinado documento num conjunto de milhares de pastas em cores diversas, se ela for avisada de que o documento se encontra em uma pasta verde terá recebido uma informação que reduzirá em muito o tempo de busca em todas as pastas do conjunto. Se além disso lhe comunicarem que o documento encontra-se em uma pasta pequena, terá recebido uma nova informação, que diminuirá mais ainda o tempo de busca. Dessa forma, uma informação é tanto mais eficaz quanto mais contribui para diminuir o número de possibilidades ulteriores. Define-se a quantidade de informação como uma função crescente de N/n, na qual N é o número de possibilidades e n o subconjunto definido pela informação.

A explicação acima permite compreender melhor os conceitos de entropia e de código, intimamente associados à quantidade de informação. Assim, tomado o alfabeto como fonte, se todas as letras tiverem a mesma eqüiprobabilidade, isto é, a mesma possibilidade de ocorrência, um número fantástico de sequências de três letras ou mais poderá ser escrito. A informação da fonte alfabeto, em termos de liberdade de escolha, é extraordinária, mas a possibilidade de transmitir essa informação numa mensagem completa é praticamente impossível, dada a sua imensa quantidade.

Esse estado de desordem, de caos, é a entropia. Diante desse impasse, intervém a função ordenadora do código. A língua portuguesa, por exemplo, é um código cujas mensagens só se tornam decodificáveis se formuladas dentro de sua estrutura sintática. Isso limita as possibilidades de combinação entre os elementos em jogo, que são as palavras da língua. Ou seja, o conteúdo de uma mensagem em português só se torna claro se a mensagem tiver sido formulada de acordo com as regras do código, que exige que as palavras sejam postas em determinada ordem. Essa função ordenadora é que reduz a entropia, ao impor à equiprobabilidade da fonte um sistema de probabilidades, em que somente certas combinações são possíveis e outras não. Esse procedimento limitativo do código diminui as possibilidades de escolha de uma fonte de alta entropia, como no exemplo do alfabeto, mas aumenta a possibilidade de transmitir mensagens inteligíveis.

Na formação de mensagens codificadas, as teorias do acaso e da probabilidade são muito importantes, uma vez que, diante de um número bastante extenso de escolhas ou combinações, o sistema emissor decide-se por uma delas em função de fatores aleatórios e estatísticos. Assim, por exemplo, é muito mais provável em português a escolha da letra m do que a da letra x para configurar uma palavra, embora ambas sejam igualmente possíveis. O fenômeno da redundância desempenha importante papel na fala, por sua capacidade de prevenir o erro. Num sistema não-redundante, como o numérico, sabe-se que o uso equivocado de um único dígito leva necessariamente ao erro.

A transferência de informação entre dois sistemas dá-se mediante sinais que, compreensíveis tanto pelo emissor quanto pelo receptor, formam o código. Tais sinais são compostos de signos elementares, de cuja combinação resulta a mensagem desejada. Existem diversos métodos de codificação. Assim, os alfabetos ideográficos, como o chinês, empregam uma grande quantidade de signos, enquanto os simbólicos (todos os ocidentais, o árabe e outros) baseiam-se nas combinações de um conjunto limitado de letras.

O sistema de codificação mais simples que se pode conceber é o binário. Exemplos deste tipo são o cara ou coroa, o sim e o não, o branco e o negro, o alfabeto Morse (ponto e traço) etc. Esses elementos constituintes do sistema binário constituem a unidade fundamental de informação, o bit, que adota como valores básicos 0 e 1. Qualquer linguagem pode ser reduzida ao código binário sem nenhuma restrição, segundo um conjunto de regras predeterminadas. É nessa propriedade que se fundamenta a maioria dos processos de telecomunicação e a informática.

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Telecomunicações, Canais de Telecomunicação

Telecomunicações, Canais de Telecomunicação

Telecomunicações, Canais de TelecomunicaçãoAs telecomunicações, ou sistemas de telecomunicações, compreendem um conjunto de dispositivos e técnicas empregados para a transmissão de informações a longa distância de modo instantâneo. A transmissão pode ser de vozes, sinais gráficos, dados, imagens ou sinais de televisão.

Os principais sistemas de telecomunicações empregados para a transmissão a distância tiveram origem no fim do século XVIII. Sua implantação definitiva, porém, somente ocorreu na segunda metade do século XX, como consequência do avanço acelerado da eletrônica e das ciências associadas à automatização de sistemas.

Todos os sistemas de telecomunicações funcionam segundo os mesmos princípios fundamentais, e diferem uns dos outros especialmente no tipo de informação manipulada e no meio usado para transmiti-la. Alguns exemplos bem conhecidos são os sistemas de telegrafia, telefonia, rádio, televisão e redes de dados informatizadas. Os principais meios utilizados nessas transmissões são a radiocomunicação, a transmissão por cabo e os satélites artificiais.

Na década de 1980 introduziu-se uma importante inovação associada ao meio e que se tornou de uso amplo, especialmente nas comunicações telefônicas: um tipo de cabo composto de fibras ópticas. Nesse processo, os sinais elétricos convertidos em sinais luminosos transmitem sons e informações ao longo de feixes de filamentos de vidro ou plástico.

Sistemas de telecomunicaçõesO telégrafo foi o primeiro e durante muitos anos o mais importante sistema de telecomunicações. Antecedido por diversos meios de que se valeu o homem para transmitir mensagens mediante códigos preestabelecidos, o telégrafo alcançou sua moderna identidade ao incorporar os conhecimentos sobre transmissão elétrica de sinais. Nas mãos de inventores como Charles Wheatstone e Samuel Morse, adquiriu estrutura e sistemas de codificação próprios. A capacidade de transmitir de modo sequencial sinais - que representam letras, números, sinais de pontuação e símbolos diversos - e o fato de resultar numa informação impressa sobre papel, em forma de telegrama, são as características diferenciais do telégrafo.

A invenção do telefone, atribuída de maneira generalizada a Alexander Graham Bell em 1876, apesar de antecedida por dispositivos similares, substituiu paulatinamente o telégrafo como meio cotidiano de telecomunicação. A telefonia baseia-se na conversão do som em sinal elétrico, sua transmissão imediata através de um meio condutor, e sua transformação de novo em som, realizada no aparelho receptor. Nas últimas décadas do século XX, contudo, a telefonia estendeu seu campo de ação para a comunicação de imagens e sinais gráficos.

A radiodifusão, impulsionada desde princípios do século XX pelos trabalhos do italiano Guglielmo Marconi, envolve a transmissão do som por meio de ondas eletromagnéticas que acompanham os campos elétricos e magnéticos produzidos por diversos meios e projetados para o espaço a partir de uma antena emissora, sem utilização de cabos ou fios condutores. O emprego de faixas de frequência restritas para evitar interferências e o fenômeno de sintonização, que permite às antenas receptoras selecionarem a faixa eletromagnética desejada, constituem elementos básicos no projeto desses dispositivos.

Em princípios semelhantes inspira-se a comunicação de imagens de televisão, com capacidade de codificar nas frequências das ondas emitidas ao espaço elementos de imagem e som de forma conjunta. Transformado em objeto de consumo generalizado desde a década de 1950, a televisão assumiu o papel de elemento primordial na comunicação de informações, além de instrumento de lazer de massa nas sociedades industrializadas.

Os sistemas de computação e processamento de dados por processos informáticos, de crescente importância em todos os campos do desenvolvimento das sociedades, utilizam também os meios de transmissão a distância, principalmente sistemas de telecomunicação por cabo e, em casos especiais, por ondas livres na atmosfera.

Princípios gerais das telecomunicações. O processo geral da transmissão por meio de um sistema de comunicação compreende quatro elementos fundamentais: a mensagem, o transmissor (ou emissor), o meio ou canal de transmissão, e o receptor.

A mensagem transmitida - normalmente por meio de voz, sinal de televisão, dados informáticos ou sinais gráficos - pode ser, do ponto de vista das telecomunicações, de duas classes: analógica e digital. A analógica se compõe de uma sucessão de impulsos de mensagem contínua e variável com o tempo, como ocorre com a voz, a música e os desenhos. A digital, ou de transmissão discreta, tem como exemplo as mensagens dos computadores e outros dispositivos eletrônicos precodificados segundo um sistema e um ritmo de emissão estabelecidos previamente.

A representação aritmética mínima dos códigos digitais é o bit, abreviação da expressão em inglês binary digit, que pode adotar os valores 0 e 1, analogamente ao ponto-traço do alfabeto Morse ou o sim-não das entradas dos circuitos elétricos e eletrônicos. A utilização de códigos binários simplifica consideravelmente a transmissão de mensagens em telecomunicações.

A função primordial do elemento transmissor consiste em adaptar as características da mensagem ao canal de comunicação. Para isso dispõe de um codificador, útil somente quando se emprega transmissão digital, ou seja, se filtra e se transforma totalmente a mensagem para convertê-la em sucessão de bits; e um modulador que organiza e distribui de forma ótima as mensagens ao longo do canal mediante a modificação das propriedades da onda suporte da transmissão e a superposição de várias mensagens diferentes sobre o canal.

Finalmente, o receptor dispõe de um desmodulador que reconverte os impulsos recebidos na mensagem analógica ou digital original; um decodificador, tradutor necessário em caso de transmissão digital; e um processador final, que interpreta os dados. A comunicação em dois sentidos simultâneos requer a presença em ambos os terminais de um modulador-desmodulador de sinais, ou modem, conversor das mensagens em impulsos aceitos pelo canal.

A preocupação básica dos sistemas de telecomunicações consiste em conseguir que todas as operações destinadas a reproduzir por meios eletrônicos as mensagens enviadas não afetem a qualidade de recepção nem produzam altos índices de interferência ou ruídos. Essa preocupação se reveste de maior importância nos casos que requerem maior fidelidade.

Canais de telecomunicação - A transmissão da mensagem de um emissor para um receptor verifica-se habitualmente por dois canais: o ar (ou o vácuo) e os condutores de eletricidade.

A transmissão por ar baseia-se na dualidade dos campos elétricos e magnéticos, que se deslocam conjuntamente no espaço, ou no vácuo, em forma de uma onda eletromagnética de magnitudes físicas relacionadas com a intensidade dos campos. Esse método, utilizado nas transmissões de rádio e televisão, executa-se por meio de canais definidos com faixas de frequência estreitas e necessita da instalação de antenas receptoras.

A propagação de correntes elétricas através de fios condutores, que aproveita primordialmente o caráter elétrico dos campos eletromagnéticos, constitui a base da transmissão por cabo. Tipicamente utilizado na comunicação de sons, sinais telegráficos e conjuntos de dados a baixa velocidade, esse sistema se vale de diversos tipos de linhas condutoras, como pares de fios estendidos sobre postes, enterrados a pouca profundidade, subterrâneos ou submarinos, e cabos coaxiais que permitem incrementar notavelmente a largura da faixa de transmissão de frequências.

O emprego, desde o fim da década de 1950, de satélites artificiais para telecomunicações revolucionou os sistemas de transmissão por essa técnica ao permitir o intercâmbio de todo tipo de sinais de informação entre países e continentes. O sistema empregado compõe-se de uma estação terrestre e uma estação orbital a bordo do satélite. O equipamento eletrônico do satélite recebe os sinais da Terra, amplifica-os e devolve-os para outra região do planeta, onde outra estação terrestre atua como elo das comunicações.

A comunicação disponível para um amplo número de usuários, como sucede com os serviços de telefonia, telegrafia e transmissão de dados informáticos, necessita da implantação de redes de telecomunicações que garantam a rapidez e a facilidade de conexão. A primeira solução para esse problema foi a interposição de estações intermediárias das quais dependiam, em forma de ramificações, linhas de transmissão secundárias. Os inevitáveis bloqueios e acumulações de mensagens nessas estações intermediárias levaram os especialistas a projetar modelos de redes não-ramificadas e a desenvolver uma nova especialidade da engenharia de sistemas, que analisa a frequência e o canal de chegada das mensagens para dispor de maneira ótima a distribuição dos mesmos ao longo da rede.

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Armas Químicas e Biológicas

Armas Químicas e Biológicas

Armas Químicas e Biológicas

Durante a primeira guerra mundial entrou em operação uma nova arma de alto poder de destruição: a arma química, que, ao lado da biológica e da nuclear, faz parte do trinômio conhecido como armas NBQ. Já durante aquele conflito utilizaram-se agressivos produtos químicos lacrimogêneos: em abril de 1915, na cidade belga de Ypres, cem toneladas de gás asfixiante formaram uma nuvem de seis quilômetros que em 15 minutos matou cinco mil pessoas e intoxicou outras 15.000. Para lembrar a catástrofe, a substância tóxica (gás de mostarda ou sulfeto de etilo diclorado) passou a chamar-se iperita.

Armas químicas As armas químicas são artefatos capazes de espalhar produtos químicos agressivos. Seus componentes ativam as propriedades tóxicas de alguns compostos que produzem nos seres vivos notáveis efeitos nocivos, de caráter fisiológico ou psíquico.

Na arma química consideram-se fatores tais como o grau de toxicidade que ele causa e a persistência ou duração de seus efeitos no local de lançamento.

Para que a molécula de uma substância tóxica chegue a exercer uma ação lesiva sobre o organismo, ela tem de penetrar as células e manter sua toxicidade. A molécula deve conter elementos que lhe sirvam de suporte (vetores penetrantes) e agentes ativos.

Os halogênios (flúor, cloro, bromo, iodo) e suas combinações apresentam um grau de toxicidade que varia na razão inversa de seu peso atômico. Assim, a cloroacetona é mais tóxica do que a bromoacetona. A disposição atômica do halogênio também influi no comportamento do gás: no grupo dos cloroformiatos de metilo, o que apresenta um só átomo de cloro é menos tóxico e mais lacrimogêneo que o diclorado; o triclorado (fosgênio) é mais tóxico e menos lacrimogêneo, e assim sucessivamente.

O enxofre atua como vetor de penetração através da epiderme. Na iperita, por exemplo, é o átomo de enxofre que facilita a entrada do resto da molécula e, com esta, do cloro.

Outro agente tóxico é o arsênio, mais ativo quando atua como trivalente. Está sempre unido aos halogênios ou a grupos de radical cianogênico (CN).

Agressores contra o homemUma classificação aceita pelos textos especializados arrola as armas químicas que afetam o homem em três categorias: (1) letais, capazes de produzir a morte ou a baixa definitiva por muito tempo; (2) incapacitantes, que deixam fora de combate em um período de horas ou vários dias; (3) neutralizantes, que atrapalham a ação do combatente e o incomodam por algum tempo.

Os agressores asfixiantes ou pneumotóxicos, como o fosgênio, produzem lesões irreversíveis nas vias respiratórias, com sensação de aperto, tosse violenta e expectorações.

Os hemotóxicos, letais, impedem a oxigenação do sangue, causando dispneia, perda dos sentidos e colapso respiratório, com a morte em poucos minutos. Entre estes se encontram o cloreto de cianogênio e o ácido cianídrico.

Os vesicantes ou dermotóxicos atacam as células vivas do organismo através da pele. Podem produzir a morte em segundos, caso da chamada lewisita, ou em um dia aproximadamente, como a iperita.

Os nervosos ou neurotóxicos causam excitação contínua, que afeta os sistemas respiratório, circulatório, digestivo ou muscular. Paralisam o coração dentro de segundos. Entre estes se encontram o sarin, o soman e o VX.

Os alucinógenos, como o LSD, são incapacitantes, com efeitos de aturdimento, astenia, náuseas etc. Atuam durante várias horas.

Os lacrimogêneos, por sua vez, provocam irritação dos olhos, fossas nasais e vias respiratórias. Atuam assim a cloroacetofenona e a cloropicrina. Os esternutatórios, como as arsinas, irritam as vias respiratórias e a pele.

Agressores contra as plantas - Algumas substâncias atuam contra a vegetação em vastas extensões, com o fim de privar de recursos a população ou dificultar as operações de guerra irregular. Os desfolhantes, como o ácido caldocílico, eliminam as folhas das plantas; os herbicidas matam as plantas; e os esterilizantes impedem seu crescimento e desenvolvimento.

Entre as armas químicas empregaram-se também os agentes incendiários, muito utilizados a partir da segunda guerra mundial. Na guerra do Vietnã generalizou-se o uso do napalm, gel composto de gasolina, naftenato de alumínio e óleo, que provocou desastrosos efeitos entre as vítimas dos bombardeios. Outro grupo é constituído pelos fumígenos, que dão origem a fumaças de ocultação. Fazem parte de sua composição o hexacloretano e substâncias como o zinco, o clorato sódico e o carbonato de magnésio.

Armas biológicasO termo arma biológica aplica-se a todo engenho que seja capaz de disseminar agentes agressores de natureza orgânica, causando a morte ou a enfermidade dos seres vivos, animais ou vegetais. O fator de desencadeamento da ação nociva exige um suporte material líquido, sólido ou em forma de aerossol. O agente é um microrganismo patogênico constituído de uma ou várias células associadas, capazes de produzir enfermidades.

As armas biológicas têm efeitos físicos sobre os combatentes e sua silenciosa e imprevisível propagação converte-as também em eficazes armas de ação psicológica.

Classes de armas biológicasConforme a natureza do agente, as armas biológicas dividem-se em microbianas, toxínicas, hormonais sintéticas ou mistas. Ao desenvolver seu efeito, todas provocam epidemias, enfermidades ou o falecimento da vítima.

Os agentes microbianos agrupam-se em diversas categorias. A classificação mais generalizada é a que distingue bactérias, rickéttsias, vírus, fungos e protozoários.

As bactérias são microrganismos unicelulares, dos quais se conhecem muitas espécies patogênicas. Doenças tão conhecidas como o antraz ou carbúnculo, que sem tratamento é mortal em oitenta por cento dos casos, a brucelose a febre de Malta, a tuberculose, a cólera ou o tétano originam-se de infecções bacterianas.

As rickéttsias são microrganismos parasitas, intermediários entre as bactérias e os vírus, que produzem, entre outras doenças, o tifo exantemático. Por sua vez, os vírus são corpos orgânicos complexos e de dimensões mínimas. Causam moléstias da mais diversa natureza. Processos originados por outros agentes são as infecções por fungos, o impaludismo ou malária, a disenteria amebiana e o botulismo.

Uma forma característica de ataque biológico é constituída pela utilização de micróbios patogênicos que afetam os vegetais, destroem matas e colheitas, eliminando, assim, os recursos vitais das populações atacadas.

Vetores de lançamento e efeitosOs agressores biológicos podem ser lançados por meios terrestres, aéreos ou navais. O aerossol foi a forma de disseminação a que mais frequentemente se recorreu nas raras ocasiões em que se usou esse tipo de arma. Trata-se de gotas ou partículas portadoras do agente biológico. O aerossol pode formar-se pela explosão de uma granada carregada com o agressor, ou liberar-se em forma de névoa, a partir de um recipiente sob pressão.

Esses agentes podem provocar efeitos catastróficos. Calculou-se, por exemplo, que uma pulverização de tifo epidêmico sobre uma cidade de um milhão de habitantes, em uma superfície de contaminação de vinte quilômetros quadrados, produz três mil mortos e 37.000 doentes, caso não se administre o tratamento adequado.

A utilização de armas químicas e biológicas durante a primeira guerra mundial provocou consequências gravíssimas. Seus terríveis efeitos e o temor da capacidade de revide do inimigo foram os fatores fundamentais que se levaram em conta para a assinatura do Protocolo de Genebra sobre o uso bélico dos gases, acordo que data de 1925. Esse documento, que depois de sua assinatura foi violado em numerosos choques armados, proíbe taxativamente a utilização bélica de agentes asfixiantes, venenosos e todo tipo de arma biológica.

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História da Televisão

História da Televisão

Não se pode dizer precisamente quem inventou a televisão, pois vários estudiosos contribuíram de uma forma ou de outra para a criação deste eletrônico. Na década de 20, a grande busca dos cientistas era tentar agrupar e transmitir as ondas sonoras, que já haviam conseguido por meio da invenção do rádio, com a imagem em movimento. Em 1926, o escocês John Logie Baird tentou fazer isso, conseguindo apenas uma imagem muito ruim de uma cabeça humana. De fato, a primeira televisão da história surgiu em janeiro de 1928, em Nova York, por meio do sueco Ernst F. W. Alexanderson, engenheiro da General Eletric.

A primeira transmissão aconteceu para apenas três casas. Após alguns meses, com o aumento da experiência da GE com o sistema, os elementos básicos de uma televisão foram implantados.

Os primeiros aparelhos de televisão nada mais eram que rádios com um disco giratório mecânico que produzia uma imagem do tamanho de um selo postal. O primeiro serviço de alta definição  foi surgir só na Alemanha, em 1935, na intenção de transmitir as Olimpíadas de Berlim, talvez o primeiro grande evento passado nas telinhas.

Devido aos avanços tecnológicos e econômicos que o mundo presenciou após a Segunda Guerra Mundial, a televisão ganhou grande popularidade. Até esse momento, toda a imagem era em preto e branco. A televisão em cores surgiu nos Estados Unidos, em 1954, e era baseada em uma tecnologia que não exigia alterações nos aparelhos antigos em preto e branco para reproduzir as imagens coloridas.

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