Gravidade: Ação ou Reação?

Jonas, tem uma conta muito simples que não se fecha na sua teoria de expansão.
Veja:
1) A expansão do raio terrestre estaria numa aceleração de 9,8 m/s².
2) A expansão da Lua teria que ser 1,6 m/s2.
3) A expansão do espaço entre Terra e Lua teria qual aceleração?
Com base apenas nas afirmações 1 e 2, dá para prever que a Terra aumentaria de tamanho tão rápido que atropelaria a Lua em pouquíssimo tempo.

Bosco, muito grato pela sua participação.

De acordo com a hipótese do Big-Bang, o cosmos está em  expansão. Terra e Lua fazem parte do cosmos. Logo,esses astros devem estar em expansão também.

Cientistas "sabem" da energia escura e não sabem como a gravidade irá cessar a expansão cósmica.

Na minha hipótese é a energia escura que promove a expansão do cosmos e que dá origem a gravidade, uma simples reação inercial.

Vou tentar responder às suas perguntas:

1) A expansão do raio terrestre estaria numa aceleração de 9,8 m/s².
Resposta: Correto! E numa velocidade de início de contagem igual a v^2/r = 7.907 m/s

2) A expansão da Lua teria que ser 1,6 m/s2.

Resposta: Incorreto!
O fator de expansão radial derivado da Terra é universal!
Esse fator aplicado ao raio da Lua daria  2,728 m/s^2.
O valor "oficial" da gravidade lunar é 1,6 m/s^2.

Essa discrepância, em bases da hipótese da gravidade radial me faz desconfiar que o homem nunca pisou em solo lunar   !

Vide postagem sobre esse impasse:
https://fisica2100.forumeiros.com/t1237p140-gravidade-acao-ou-reacao#8701

Se o homem chegou à Lua, o responsável foi Keppler!

https://fisica2100.forumeiros.com/t1576-quem-levou-o-homem-a-lua

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3) A expansão do espaço entre Terra e Lua teria qual aceleração?

A aceleração ocorre entre os corpos celestes e a origem do Big-Bang:



Cada astro afasta-se  em linha reta em relação ao Big-Bang. Não posso ser categórico em dizer se existe aceleração de separação da distância entre a Lua e a Terra, pois os vetores de ambos os astros estão apontados para a origem do Big-Bang... "aparentemente", essa aceleração existe...

Para a gravidade radial funcionar, necessitamos desses requisitos:

-Necessitamos de uma referência absoluta (a origem do Big-Bang);

-Abastecimento de energia escura atuando em cada partícula de cada astro, a fim de evitar diferenças gravitacionais, como infelizmente há na superfície terrestre...

-Reação inercial, a própria gravidade, em relação a um ponto ou quadro absoluto.

A reação é um fenômeno de qualquer corpo que é submetido a uma alteração energética.

Outros exemplos:

Um capacitor elétrico reage à variação de carga elétrica (variação de energia potencial);
Um indutor elétrico reage à variação de corrente elétrica (variação de energia cinética);

Conclusão:

Na hipótese da expansão radial, não existe energia potencial, apenas variação de energia cinética.

Não sei se este raciocínio serve para eletrostática e eletrodinâmica   ...

Para melhor entendimento de minha proposta sobre o que pode ter acontecido entre Genebra e Gran Sasso, recorro a esta analogia:

Transforme-se a distância entre Gran Sasso e Genebra em uma prancha. Transforme-se a distância do raio da Terra, tanto de Gran Sasso como de Genebra em duas pranchas que convergem para o centro da Terra.



Logo, será a aceleração da velocidade radial que fará com que a bola de boliche "mude" de posição, pois no momento que a bola é posta na extremidade esquerda da prancha, a bola já contém uma quantidade de velocidade de gravidade associada à sua massa.

Uma rápida análise na figura acima, percebemos que a posição da bola de boliche não muda em relação ao eixo x, muda apenas de posição em relação ao eixo y.

Quanto mais tempo passar, a bola de boliche estará relativamente mais próxima ao centro da prancha, mas nunca chegará ao centro.

A expansão das pranchas e a expansão da bola criam uma "ilusão" de que a bola segue para o centro da prancha.

Bem, agora vem a parte mais complicada...

Imaginemos que a prancha, do lado da cidade de Genebra, instale-se um canhão capaz de atirar uma bola de boliche à velocidade da luz.



Sabemos que no início do percurso da bola de boliche, ela estará numa extremidade (Genebra) na qual a expansão radial se encontra em situação simétrica ao extremo oposto (Gran Sasso).

Nesses termos, essa "simetria expansional" se anularia nos cálculos do tempo de viagem da bola, de um extremo da prancha ao outro. Logo, a velocidade média da bola de boliche em relação à prancha seria igual a velocidade da luz.

A situação mudará de figura se considerarmos o vetor amarelo que aponta para o canhão e a bola tiver relação direta com a energia escura.

Nesses termos, a bola de boliche (neutrino) terá maior dificuldade de atingir a velocidade C impelida pelo canhão (o Acelerador de Partículas do CERN em Genebra).

Sabemos que o acelerador é uma máquina elétrica, logo não pode levar nenhuma partícula acima da velocidade da luz. Mas se o acelerador encontrar resistência para impulsionar a partícula à velocidade da luz, por conta da oposição da energia negra, a adição de um pouco mais de energia eletromagnética fará com que o neutrino saia do acelerador em Genebra muito próximo à velocidade da luz, como foi efetivamente verificado.

Ao ultrapassar a metade do percurso (o meio da prancha), a energia escura deixa de opor-se ao movimento do neutrino e passa "auxiliá-lo" a chegar ao alvo em Gran Sasso. É à partir desse ponto médio que o neutrino ultrapassa progressivamente a velocidade da luz.

Para um canhão eletromagnético, como pode ser "visto" o acelerador de partícula do CERN, é necessário que esta máquina encontre uma resistência para funcionar.

Sem essa resistência, conhecida em eletricidade como "resistência de carga", toda a energia aplicada ao acelerador voltaria para seu gerador.

Voltemos para o problema:



Quando a prancha expande-se, por conta da expansão radial terrestre, o canhão é afastado;  nesta condição os neutrinos apresentam menor resistência de carga para serem ejetados do canhão.

O canhão do CERN em Genebra está apoiado à prancha, de modo que é empurrado para trás pela expansão e aceleração da gravidade.

Se considerarmos as ondas eletromagnéticas que estão dentro do canhão como uma mola comprimida, teremos uma situação inusitada: quando o canhão é disparado, parte da energia de reação ao tiro é transferida do corpo do canhão, e deste, para a prancha.

Essa energia transferida à prancha faz com que a extremidade oposta do canhão aproxime-se dos neutrinos que caminham em direção da mesma.

Isso não poderia acontecer com a Terra, pois a relação de massa entre o planeta e os neutrinos é infinitamente maior. Mas esse diferencial de energia cinética não poderia simplesmente "sumir" da equação.

Como o canhão não pode empurrar a prancha para trás, há uma compressão extra na mola (soma de energia) que forçará os neutrinos a sair do canhão em maior velocidade.

A chave para compreensão dessa analogia é que o canhão e os neutrinos afastam-se  do alvo de Gran Sasso à velocidade da gravidade mais sua aceleração. Para atingir do alvo, os neutrinos somam a velocidade de trânsito dos mesmos (C) no momento de saída do canhão, mais a velocidade da gravidade e sua aceleração.

C + vg + g

Essa é a maior heresia que um relativista jamais aceitará. Mas eu não sou relativista...


Mais um detalhe teórico a se considerar: fótons perdem a corrida com os neutrinos, pois durante o percurso o cosmos continua em expansão. O lapso de tempo da viagem para os fótons é mínimo, mas o desvio para o vermelho não pode ser desprezado.

Essa postagem se contradiz parcialmente com a segunda parte da explicação da postagem anterior, mas a compreensão final fica mais clara.

A hipótese da expansão radial nega a massa gravitacional. Sobra apenas inércia!

Mas o que seria inércia?

Inércia: talvez apenas o tempo necessário para a total transferência de energia entre dois sistemas.

Tenho me debatido com o problema dos neutrinos apressadinhos do CERN, dentro do contexto da expansão radial.

Através de "triturações numéricas" diversas, apresentadas em postagens passadas, cheguei várias vezes ao número cabalístico de 63 nanosegundos, ou algo próximo disso.

Engraçado é que durante a "abertura do período de caça", isto é: quando a equipe do CERN pediu "ajuda" à comunidade científica para "explicar" o que estava a acontecer, surgiram dezenas de teorias mirabolantes que justificavam a diferença. Mas as teorias, clássicas ou relativistas partiam de princípios diferentes...

Em várias postagens tentei justificar o aumento de energia dos neutrinos por forças externas.

Bati várias vezes na mesma tecla: o acelerador é uma máquina elétrica, como tal não pode levar um corpo em movimento acima da velocidade da luz. Mas, uma força externa poderia mudar isso.

Mais um exemplo de como a expansão radial poderia dar "uma mãozinha" para os neutrinos ganharem mais velocidade dentro do acelerador do CERN:



A expansão radial empurra o acelerador de partículas para à esquerda, representado pelo trilho de bobinas magnéticas. O neutrino, representado pela esfera de aço é atraído mais rapidamente pela bobina que é ligada à sua frente.


Não podemos nos esquecer que a trajetória dos neutrinos percorre um caminho de velocidade e aceleração expansionais simétricos. Logo, esses efeitos se anulam.



Também não podemos nos esquecer que a velocidade dos neutrinos foi aferida na saída do acelerador do CERN em Genebra.

Resta à nossa defesa argumentar que fótons desviam para o vermelho, isto é: não acompanham a expansão e aceleção radial terrestre. Mas os neutrinos sim!
De acordo com a hipótese da expansão radial, os neutrinos ganharam energia cinética durante o percurso entre Genebra e Gran Sasso.

Essa energia cinética extra é a energia escura, responsável pela expansão de TODO O COSMOS,  ainda não foi descartada pela física oficial.

Logo, é completamente defensável que os neutrinos tenham chegado em Gran Sasso ao menos 3,6 nanosegundos antes dos fótons.

Duvido que essa diferença tenha sido "zerada" pelos pesquisadores do experimento!

À propósito, nosso colega Policarpo Ulianov apresentou uma das diversas justificativas para esse caso.

Sua explicação está baseada no espaço absoluto. Seu trabalho pode ser visto nesses endereços:

Efeito Witte
http://www.atomlig.com.br/poli/EfeitoWitte-PT.pdf

O Rei está nu
http://www.atomlig.com.br/poli/Neutrinos-PT.pdf

Na postagem anterior, dei por encerrada a questão dos neutrinos apressadinhos.

Voltemos agora para o escopo dessa série.

Ao iniciar as postagens sobre a hipótese da expansão radial terrestre, deparei-me com um sério desafio: como explicar as marés oceânicas?

Com grande dificuldade, lembrei-me que o centro da Terra não coincide necessariamente com o "centro de gravidade".

Estranho, não?  

Tento negar a gravidade como força de atração e faço uso constantes de termos gravitacionais "atrativos"   ...

Ok, troquemos o termo "centro de gravidade" por centro de inércia. Assim sendo, a referência do movimento circular da Terra é o seu centro de inércia. O centro de inércia terrestre muito certamente não coincide com o centro geográfico da Terra. Mesmo assim, é impossível conceber as variações de marés por esse ajuste.

A "muleta" para apoiar as variações de marés, por influência da Lua e do Sol, dependem do centro de inércia terrestre e do vento solar. Por ora, é tudo que tenho a oferecer.

Havia comigo  mais uma questão intrigante, que acho que agora posso oferecer uma resposta razoável. A questão diz respeito ao célebre experimento de Cavendish.

Por muito tempo, achei que essa "mágica" devia-se a fatores externos não computados, tais como cargas elétricas, correntes elétricas induzidas em estruturas metálicas, etc. ALÉM DA AGITAÇÃO TÉRMICA DO AR.

Finalmente encontrei uma explicação plausível, que permite intuir um "virtual" movimento de aproximação entre corpos pivotados, movidos pela expansão radial.

Deem uma olhada na figura abaixo:



Dois alteres pivotados sofrem o efeito da expansão radial em seus corpos.

As setas vermelhas indicam o sentido de distanciamento dos alteres, inevitáveis, por estarem ligados por barras rígidas.

As setas verdes indicam um "sentido de liberdade de movimento", pois os alteres podem realizar esse movimento sem resistência do pivot ou qualquer outro mecanismo do experimento original de Cavendish.

Muito bem, os vetores vermelhos podem ser decompostos em dois eixos. As forças de repulsão que apontam para o eixo Y de cada esfera são apoiadas pelo pivot e pela rigidez dos halteres.

No entanto, os vetores decompostos que projetam as forças no eixo X de cada esfera, encontrarão uma forma das mesmas permanecerem nos mesmos pontos projetados em X, pela inércia de cada uma delas.

Desta maneira, as esferas não precisam distanciar-se de cada uma de suas vizinhas.

Logo, a distância entre as linhas paralelas tracejadas que representam a distância entre as esferas poderá manter-se à mesma, à revelia da expansão de todas as outras dimensões, quer das dimensões das esferas, das barras rígidas e da distância entre as esferas opostas ao pivot.

"Relativamente", as esferas dos extremos dos halteres, estarão cada vez mais próximas entre si, mas nunca se tocarão, mesmo sem o efeito de reação da fita de torção do experimento original de Cavendish.

Raio, Massa e Densidade

As bases da gravidade radial são geométricas e dinâmicas.
Passo abaixo uma situação onde esses dois fatores são levados em conta.

Consideremos um balão esférico inflado com hidrogênio, cujo diâmetro seja igual ao da Terra. Pelos cálculos de nossa hipótese, esse balão terá uma expansão radial idêntica à Terra.

Consideremos outra esfera de chumbo maciça, cujo raio é idêntico ao da Lua.

Se esses corpos estiverem próximos, aparentemente seguirão a lei do quadrado das distâncias. Mas, quando a superfície das esferas se tocarem,  por uma questão de massa inercial, será o corpo maciço que empurrará o corpo gasoso.

Gosseiramente, o centro do corpo maciço permanecerá no mesmo ponto de referência, absoluta ou não, enquanto a esfera gasosa terá seu centro deslocado numa velocidade de expansão radial resultante da soma da expansão radial de cada uma das esferas.

O espaço-tempo no contexto da expansão radial.

Para situar-se ao assunto, recomendo a leitura dessa postagem da série:

https://fisica2100.forumeiros.com/t1237p90-gravidade-acao-ou-reacao#7878



A foto acima ilustra o crescimento radial da Terra em doze setores. Cada setor representa
duas horas, pois a Terra dá um giro em torno de seu eixo a cada 24 horas.

Consideremos que essa figura represente um disco plano que descansa tangencialmente sobre o polo norte. Sem considerar demais movimentos estelares, esse disco faria um giro sobre si a
cada 24 horas, bem como distanciar-se ia do centro da Terra pelo efeito da expansão radial.

Se considerarmos apenas o setor zero da mesma figura acima, este setor faria um giro de 360 graus em 24 horas e "subiria" em relação ao centro da Terra.


O resultado da composição dos movimentos de expansão radial e giro da Terra daria algo parecido com a figura abaixo:


Note que estamos fazendo referência ao setor cinza. A mudança de cores serve para comparar essa figura à figura original no canto esquerdo inferior. Por exemplo, no tempo "1", o setor resultante é a soma do comprimento do setor cinza mais o segmento ocre.

Esse escorregador é derivado de uma criação artística original de 1954, por ocasião das comemorações do quarto centenário de fundação da Cidade de S. Paulo. O monumento tem relação com o crescimento inflacionário que a cidade sofria naquele período.

Se um observador sentar-se nesse escorregador sobre um tapete completamente liso, isto é: de atrito nulo, não sentirá aceleração alguma, quer de força-peso ou deslocamento tangencial. Dependendo do ponto de vista do observador, o resultado poderá ser parecido com o filmete abaixo:



Disco de Hipnotismo

Essa situação assemelha-se a alegoria einsteiniana, na qual quando um corpo isolado segue a linha da deformação do espaço-tempo, não percebe qualquer alteração em seu movimento. Na verdade, esse corpo deve, de fato, ficar parado em relação a qualquer ponto referente à espiral.

Pergunta a ser respondida:

Por que a água gira quando desce...



RESPOSTA:

O giro da água independe de forças de Coriollis. O giro da água é um truque da natureza. A água está em estado líquido, logo suas moléculas estão sob agitação. Quando a água escoa numa pia de forma organizada, isto é: em turbilhão, percebe-se que esta é a forma mais organizada da pia esvaziar-se ao menor tempo possível .




... e o foguete gira quando sobe?

RESPOSTA:
Trata-se de um artifício de engenharia. Os lemes do foguete são suavemente empenados em forma de  hélice, de modo que o foguete gira cada vez mais rápido durante a subida. Tal artifício provoca um efeito giroscópico no corpo do foguete. Dessa maneira, como corpo girante, o foguete tem sua subida mais estável.

Hipótese da Expansão Radial Terrestre - Prova Final

Como aparentemente não está nos planos das agências espaciais fazer uma medida objetiva da gravidade da Lua, em queda livre ou pendular, ficamos aqui na Terra em busca de uma prova para a gravidade radial.

Essa proposta é um arremedo do célebre experimento de Cavendish.

O objetivo dessa prova é fortalecer ou levar a hipótese da expansão radial terrestre à ruína.



A figura acima descreve um dispositivo composto por quatro hastes lubrificadas.

Cada par de hastes estão afixados (em disposição diametral) em um mancal.

Os dois mancais são sustentados por um pedestal vertical.

Em cada haste há uma mola comprimida, uma bola perfurada e um sistema de travamento/destravamento por controle à distância.

O sistema de destravamento é sincronizado, de modo que liberta todas as bolas em condição de igualdade.

Nessa segunda figura abaixo, descrevemos uma situação de simples compreensão:



Ao libertar as bolas da pressão das respectivas molas, cada bola partirá do centro do pedestal e caminhará (de forma acelerada) em direção ao extremo de cada haste.

Se a hipótese da expansão radial terrestre estiver errada, nada além disso deve acontecer.

A última figura abaixo ilustra o que pode acontecer se a hipótese da expansão radial terrestre estiver correta:


Notar que as esferas, antes de disparadas, devem estar dispostas a um grau de aproximação menor de 90 graus.


Ao libertar as bolas da pressão das respectivas molas, cada bola partirá do centro do pedestal em direção ao extremo de cada haste.

Pois bem, a hipótese da expansão radial afirma que a gravidade é reação ao movimento da expansão radial terrestre, de modo que não existe força de atração ou deformação do espaço-tempo.

Logo, em função da reação inercial das bolas, a distância de uma bola em relação à bola vizinha permanecerá a mesma.

Quem observa o experimento em ação dirá que as bolas vizinhas se atraem. Essa é uma pista de que o experimento da balança de Cavendish foi interpretado erroneamente.

No entanto, se a hipótese da expansão radial terrestre estiver errada, esse efeito nunca irá acontecer, nem em câmara de vácuo.

Apresentei aos senhores, em postagens passadas, uma explicação da torção da balança de Cavendish por efeito da expansão radial da mesma:




No arremedo da balança Cavendish, apresentado recentemente, substitui o efeito da expansão radial da balança original, através de um arranjo de expansão de molas:



Fiz um desafio ao colegas a fim de negar ou confirmar o esperado efeito de torção.

Como ninguém arriscou-se a dar um palpite, o debate não aconteceu.

Particularmente, acredito que num sistema 100 % bem executado, não haverá torção alguma. Todas as forças se anularão. Isso não quer dizer que esse sistema tosco e simplificado pode reproduzir a situação original, na qual a hipótese de expansão atinge todos os elementos da balança de torção.

A construção da balança de bolas deslizantes, aparentemente é de fácil execução. Mas não é!

Al'em da extrema dificuldade de liberar todas as bolas ao mesmo tempo, um pequeno desvio na disposição das hastes fixadas em oposição poderão provocar um efeito de torque indesejável,  pela reação inércial das bolas frente ao movimento originado pelas molas em expansão:



Essa dificuldade em construir uma balança 100% equilibrada, lança dúvidas no próprio projeto original de Cavendish, algo que critiquei por muito tempo por muitos aspectos. Essas crítícas aparecem aqui mesmo nessa série.

Aleguei problemas de interferência elétrica, pois a balança é suspensa por uma fita de quartzo, substância reconhecidamente piezoelétrica.

Há também problemas de assimetrias por agitação térmica do ar.
Por último: como garantir simetria em balanceamento 100% no projeto original de Cavendish?

Por essas e outras, acredito que a prova final da hipótese da expansão radial terá de ser feita em provas de queda livre ou pendular em solo lunar.

A hipótese da expansão radial terrestre, brilhantemente defendida pelo geógrafo Kelton Gabriel, é uma derivação do princípio de equivalência de Einstein (aceleração gravitacional versus aceleração de um foguete).

Uma pequena amostra de Kelton Gabriel:

http://www.debatesculturais.com.br/uma-teoria-sobre-a-gravidade-notas-replicativas/

Dessa maneira, o experimento das bolas aceleradas por molas (vide figura abaixo) é um arremedo da balança de torção de Cavendish.



Portanto, o experimento deve funcionar. Caso contrário, o princípio de equivalência de Einstein é falseável.

Vou tentar implementar o experimento, da melhor maneira que puder.

Promessa a ser cumprida   ...

Jonas Paulo Negreiros escreveu:Gravímetros e a Gravidade Radial

Andei a pesquisar os métodos de medição de variações de gravidade.



A figura completa encontra-se nessa página:

http://image.slidesharecdn.com/mtodosparaoestudodointeriordageosfera-101118164136-phpapp02/95/mtodos-para-o-estudo-do-interior-da-geosfera-19-1024.jpg?cb=1422670442

Em primeiro lugar, esse tipo de aparelho que mede variações da aceleração da gravidade não é um gravímetro; é um acelerômetro. Um gravímetro verdadeiro mede o tempo de queda livre de um objeto em vácuo e em espaço definido.

Dentro do contexto da expansão radial fica um pouco difícil explicar como esses aparelhos conseguem medir variações gravitacionais.

Antes de mais nada, observe essa imagem:



Um homem procura um lençol de água com o uso de um galho de árvore seca.

Essa é uma técnica antiquíssima de buscar água. Soube de um geólogo que isso funciona. Mas não há nenhuma explicação conclusiva para o caso.

Vejo os gravímetros de mola da mesma forma.

Mas vou apresentar alguns argumentos que apoiem a hipótese da expansão radial.

Imagino que a força da expansão radial é caótica, tal qual o ruído branco, que se manifesta em ondas eletromagnéticas, ondas acústicas em meio gasoso ou sólido. A resultante de todas essa força é o crescimento exponencial do raio da Terra.

Voltemos à figura:



O gravímetro aparece "suspenso no nada". Na verdade deve existir uma estrutura para suportá-lo.
Essa estrutura pode ser o esqueleto do pesquisador, por exemplo. Dessa maneira, há de fato uma força de contato transmitida entre superfície da Terra e o acelerômetro.

Bem, isso responde em parte o problema. Mas é preciso justificar  como esse instrumento mede as variações de gravidade baseado em princípios dinamométricos.

Busco meus argumentos na eletrotécnica e mecânica.

A mola do gravímetro é metálica e sujeita à variações de comprimento em função de variação de temperatura.

A mola metálica é um condutor de resistência diferente de zero e coeficiente de temperatura diferente de zero. A mola também é um indutor elétrico!  O cilindro fixado a esta mola é um capacitor. Juntamente com a estrutura que suporta o gravímetro, forma-se um circuito ressonante de sintonia definida.

fr = 1/2 pi sqr [L*C]

Além do circuito elétrico, há também a frequência de ressonância mecânica, definida pelas propriedades elásticas da mola e da massa do cilindro.

fr= 1/2 pi sqr (m*k)

Por todas essas razões, ruídos de origem térmica, eletromagnética e mecânica vão interferir no funcionamento do gravímetro, ao aquecer a mola do sistema.

Logo, tal qual o efeito do galho usado para buscar água, a propagação de todas essas vibrações no solo mudam quando passam por meios diferentes.

Mais:

A exposição completa dos métodos de estudo do interior da geosfera, de autoria da profa. Isabel Lopes,
encontra-se nessa página:

http://www.slideshare.net/ilopes1969/mtodos-para-o-estudo-do-interior-da-geosfera?qid=4fe83646-a032-4b11-ac87-1380895478f2&v=&b=&from_search=2

Faço essa citação para apresentar um vídeo de um geólogo brasileiro sobre as anomalias gravitacionais e os modelos teóricos para a sua explicação:

Primeira Parte


Segunda Parte


Boa Diversão!

Força de Coriolis não explica sentido de giro da água em ralo de pia.



Em um episódio dos Simpsons, Bart e Lisa, debruçados sobre a pia do banheiro acompanham a corrida entre um tubo de pasta de dente e um vidro de xampu, apostando qual dos dois vai afundar primeiro no redemoinho que se formou ao retirarem a tampa do ralo. Lisa ganha a corrida, mas Bart diz que poderia ter ganho se a água tivesse girado no outro sentido.

Lisa então explica a Bart que "a água nunca gira no outro sentido. No hemisfério norte a água sempre gira no sentido anti-horário!, é o chamado Efeito de Coriolis". Bart, sem querer aceitar o fato da água obedecer ao que ele acredita serem as "leis da Lisa", passa a fazer ligações internacionais para diversos países do hemisfério sul perguntando as pessoas de lá em que sentido a água está girando em seus banheiros (veja o guia deste episódio). Quem assiste os Simpsons sabe que Lisa representa a voz da ciência. Infelizmente neste caso quem estava certo era Bart: embora seja verdade que por causa do efeito de Coriolis as marés e os ciclones giram no sentido horário no hemisfério sul e no sentido anti-horário no hemisfério norte, o mesmo não vale para os redemoinhos de água das pias das nossas casas.

O mito de que a água escoa nas pias de acordo com o hemisfério é provavelmente um do mitos científicos mais difundidos no mundo. Agora mesmo, enquanto escrevemos este artigo, a rede de lanchonetes McDonald's estampa nos papéis que usa para forrar suas bandejas várias informações curiosas sobre a água. Em meio a curiosidades científicas ("o corpo humano é formado por 70% de água") e outras nem tanto ("vampiros não gostam de água corrente") está lá, mais uma vez, a informação de que "a água escoa pelo ralo no sentido horário no hemisfério sul e no sentido anti-horário no hemisfério norte" (aliás a quantidade de desinformação científica neste folheto do McDonald's merecia um artigo à parte!). Há até mesmo um episódio de Arquivo X em que o mito de Coriolis é usado para justificar a paranóia de Mulder: ao investigar o assassinato de um adolescente, Mulder se convence de que alguma coisa está fora da ordem quando nota que a água do bebedouro da escola onde o garoto foi morto escoa no sentido horário, o quê, como ele explica para a cética Scully, desafia as leis da física.

O que é a Força de Coriolis?

Quando estamos sentados em um ponto de ônibus e vemos um ônibus frear observamos que os passageiros inclinam seus corpos para frente. Dizemos então, que essa tendência de continuar o movimento é causada pela inércia. Esta é uma lei da física, conhecida como primeira lei de Newton, ou Lei da Inércia, e diz que na ausência de forças, um corpo parado continua parado e um corpo em movimento retilíneo continua em movimento retilíneo. Mas e se nós estivéssemos no interior do ônibus no momento da freada? Neste caso não poderíamos dizer que a inclinação dos passageiros foi causada pela inércia, afinal sentimos claramente a ação de uma força nos levando para a frente, ou seja, não estamos mais na ausência de forças.

Veja como as situações descritas são diferentes: na primeira situação, o observador se encontra em repouso (sentado no ponto de ônibus) e observa um corpo (ônibus) em movimento acelerado (o ônibus freiando está acelerado negativamente). Na segunda situação o observador se encontra dentro do ônibus que frea, portanto também está acelerado. Acontece que as leis de Newton só podem ser aplicadas a fenômenos observados de um referencial em repouso ou em movimento em linha reta com velocidade constante (aceleração igual à zero), conhecido como referencial inercial; logo a primeira situação pode ser explicada usando-se as leis de Newton e o conceito de inércia. Já na segunda situação, o referencial é não-inercial - pois o observador possui aceleração - e não podemos explicar a inclinação dos passageiros para frente usando a lei da Inércia. Este tipo de "força" que aparece em referenciais acelerados é chamado de força de inércia. Um outro exemplo do aparecimento de uma força de inércia é quando um carro faz uma curva e sentimos como se uma força nos empurrasse para fora, nos pressionando na parede do carro. Essa força que nos empurra para fora da curva é uma força de inércia conhecida como Força Centrífuga.

Um corpo em um referencial em rotação, portanto não-inercial, estará sujeito à ação de dois tipos de força de inércia, a Força Centrífuga que atuará na direção do raio para fora da curva e uma outra força que tenderá a desviar lateralmente o movimento do corpo, essa última conhecida como Força de Coriolis. Tal força foi batizada em homenagem ao engenheiro e matemático francês, Gaspard Gustave de Coriolis, que em 1835 descreveu as leis da mecânica para um sistema de referência em rotação. Em seus estudos Coriolis verificou que em um sistema em rotação (como é o caso da Terra) há uma força que afeta o movimento de um corpo de maneira diferente no hemisfério sul e no hemisfério norte. Devido à forma esférica da Terra, a Força de Coriolis possui um sentido no hemisfério sul e sentido oposto no hemisfério norte, sendo de intensidade nula no Equador. É por causa da força de Coriolis que grandes camadas de ar entram em movimento de rotação originando os ciclones; ciclones que giram no sentido anti-horário no hemisfério norte e no sentido horário no hemisfério sul. Os movimentos das correntes oceânicas também são resultado da ação da Força de Coriolis, bem como os desvios sofridos por projéteis em trajetórias de longo alcance.

Então as pessoas pensam: "se vale para os ciclones e para as redemoinhos das correntes oceânicas deve valer para os redemoinhos nas pias dos banheiros". Mas isso não é verdade. No caso da água descendo pelo ralo da pia a Força de Coriolis é muito pequena já que a massa de água e a velocidade de escoamento também são muito pequenas. Só para se ter uma ideia, se a água numa pia de tamanho normal estivesse rodopiando a uma velocidade de 3600 km/h (que seria um absurdo!), ainda assim a aceleração provocada pela força de Coriolis seria 66 vezes menor que a aceleração da gravidade! Sendo tão pequena, a força de Coriolis é praticamente desprezível frente às outras forças que atuam num tanque como o atrito e os efeitos causados pela forma e textura das paredes do tanque, bem como o movimento residual da água.

Mesmo assim não é impossível ver o efeito de Coriolis em uma pia, só é muito, muito difícil. A água deve repousar por uma semana ou mais em uma cuba especialmente preparada para eliminar qualquer interferência geométrica e o furo pelo qual a água escoa deve ser extremamente pequeno para que a vazão seja o mais lenta possível (demora horas para que a força de Coriolis comece a provocar algum desvio sensível).

fonte:

https://www.algosobre.com.br/fisica/a-forca-de-coriolis-determina-o-sentido-de-rotacao-da-agua-em-uma-pia.html

Pergunta:

Se a força de Coriolis não justifica o sentido de giro da pia, há condições de explicar o giro do Pêndulo de Foucault?

Jonas Paulo Negreiros escreveu:A hipótese da expansão radial terrestre, brilhantemente defendida pelo geógrafo Kelton Gabriel, é uma derivação do princípio de equivalência de Einstein (aceleração gravitacional versus aceleração de um foguete).

Uma pequena amostra de Kelton Gabriel:

http://www.debatesculturais.com.br/uma-teoria-sobre-a-gravidade-notas-replicativas/

Dessa maneira, o experimento das bolas aceleradas por molas (vide figura abaixo) é um arremedo da balança de torção de Cavendish.



Portanto, o experimento deve funcionar. Caso contrário, o princípio de equivalência de Einstein é falseável.

Vou tentar implementar o experimento, da melhor maneira que puder.

Promessa a ser cumprida   ...

Cometi um erro primário nessa tentativa de reproduzir o efeito Cavendish no modelo acima. Trata-se da falta da expansão radial no pedestal do sistema.

Encontrei uma solução bem mais simples para provar que a aproximação das bolas se dá pela inércia das mesmas em relação a expansão radial terrestre.

Basta usar um mecanismo de guarda-chuva:



Na primeira condição, o mecanismo é aberto em movimento circular uniforme. As bolas vermelha e azul tem pouca reação inercial. Logo, a trajetória das mesmas é muito próxima da linha tracejada em preto.

Na segundo condição, o mecanismo é aberto em movimento circular acelerado. As bolas vermelha e azul reagem a força de separação e permanecem mais tempo juntas.

Será que conseguirei provar o efeito de equivalência com este experimento?

Jonas, se na sua teoria a expansão é terrestre, e também de todas as coisas e do espaço inclusive, penso que as esferas girando vão precisar cada vez mais, receber energia externa para continuarem girando num mesmo rpm. Aí, neste caso você estará provando o contrário, ou seja; que sua teoria está errada, pois vai faltar energia para alimentar este movimento. Se é que está certa minha interpretação.
Analisando a figura II , entendo que o "guarda chuvas" não está acelerado, apenas as esferas. Mas se for isto então não entendi, porque na sua teoria de expansão tudo estaria expandindo.

Bosco escreveu:Jonas, se na sua teoria a expansão é terrestre, e também de todas as coisas e do espaço inclusive, penso que as esferas girando vão precisar cada vez mais, receber energia externa para continuarem girando num mesmo rpm.

Oi, Bosco!
É muito bom receber seus comentários.
Parece que meu esquema não foi bem detalhado. Vou retocar a figura e depois farei a republicação.


Desenho revisado e mais detalhado.

Esse arranjo de hastes, esferas perfuradas e molas são um arremedo da balança de torção de Cavendish. Minha proposta é que a distâncias iniciais entre as esferas parelhas mantenham-se constante até o fim do percurso, de modo a dar impressão que as esferas se atraem mutuamente ,após o disparo sincronizado das mesmas.

Analisando a figura II , entendo que o "guarda chuvas" não está acelerado, apenas as esferas. Mas se for isto então não entendi, porque na sua teoria de expansão tudo estaria expandindo.

Correto.
Se abrirmos o guarda-chuvas com muita força, o movimento angular das varetas será duplamente acelerado.

Se mantivermos o guarda-chuvas no prumo e projetarmos a sombra das bolas no solo, teremos um movimento horizontal (de afastamento das bolas ao centro) quase idêntico ao primeiro experimento.



Nesse segundo experimento, as bolas recebem impulso horizontal (que faria o papel da expansão radial das varetas do guarda-chuvas) e, principalmente, o impulso vertical da expansão radial terrestre. Se as bolas fizerem trajetórias parabólicas, ter-se-á a ilusão que elas se atraem.

Em breve,  farei um estudo sobre tempo de aproximação das esferas da balança de Cavendish, e tentarei explicar o fenômeno pela gravidade newtoniana e pelo princípio de equivalência relativista.

Sobre a Hipótese da Expansão Radial e o Princípio de Equivalência

Conforme prometido ao Bosco e aos colegas do Fórum Física2100, a figura do arremedo do experimento de Cavendish foi corrigida:



Durantes as últimas postagens, tentei "testar" o princípio da expansão radial com os "experimentos mentais einstenianos" e  com o experimento prático de Cavendish.

A primeira "prova mental einsteniana" é feita através de um foguete de dimensões colossais,  acelerado a 9,8 m/s^2,   foi muito simples:

As esferas penduradas nos extremos das asas do foguete podem ser tanto atraídas pelo centro da Terra (figura abaixo)...




...como também falsamente atraídas com a expansão do comprimento das asas do foguete acelerado em 9,8 m/s^2  no espaço (figura abaixo):



fonte:
https://fisica2100.forumeiros.com/t1237p180-gravidade-acao-ou-reacao#9644


Restava agora por o princípio de equivalência à prova, confrontado com o "Experimento real de Cavendish"

Abaixo, um vídeo de 15 segundos que apresenta o fenômeno em desenho animado:


Um resumo do experimento é apresentado nesta página:

http://www.if.ufrgs.br/historia/cavendish.html

Bem, a explicação do fenômeno pelo princípio de equivalência, somado ao princípio de expansão radial, é demonstrado na figura abaixo:



Duas hastes pivotadas, dispostas em posições diagonais. Nas extremidades das hastes são fixas esferas de massas equivalentes.

Pelo princípio da expansão radial, as hastes e o raios das esferas terão seus respectivos comprimentos aumentados em função do tempo.

Esse aumento de comprimento (de todos os elementos do conjunto) dar-se-á de forma exponencial. Logo, o afastamento das esferas (em vermelho) dar-se-á em movimento acelerado aparentemente uniforme. O mesmo acontecerá com o raio de cada esfera.

Mas, como acontece a ilusão de que a distância das esferas parelhas (em verde) está diminuindo?

Resposta:

Como as duas hastes estão pivotadas, não há nada que aparentemente impeça que cada bola mantenha a posição definida pelas linhas tracejadas em amarelo, por uma simples questão de inércia.

Como as esferas e hastes "crescem" pelo princípio de expansão radial acelerada, mas o mesmo não acontece com a distância entre as linhas paralelas tracejadas, quem observa o experimento conclui que as esferas parelhas estão se atraindo mutuamente.

Fonte:
https://fisica2100.forumeiros.com/t1237p220-gravidade-acao-ou-reacao#10957

Bem,
Conforme prometido, corrigi o desenho do experimento do primeiro arremedo do Experimento de Cavendish.

O experimento do guarda-chuvas é uma segunda tentativa de arremedo:



O objetivo desse experimento é aplicar a força de impulsão sincronizada em todas as esferas, incluindo a expansão radial terrestre,  embora os movimentos não são completamente idênticos ao Princípio de Equivalência Relativo a Balança de Cavendish. No mínimo, fica mais simples intuir que a inércia das esferas "geram a ilusão" de atração entre elas, ao menos no início de acionamento do mecanismo do guarda-chuvas.


Minha próxima tarefa será verificar se a expansão radial terrestre e o princípio de equivalência resolvem o problema de Cavendish.

Se isto não acontecer, idéias de Le Sage, Bernoulli, Coriolis, Coulomb, Walter Lukshal Soares Jr,  a teoria de efeito ilha do prof. Borge, além da agitação térmica do ar dentro da câmara onde foi instalada a balança de torção, poderão ser evocadas como elementos de falseabilidade do experimento de Cavendish.

Balança de Cavendish,
O que a Rede tem a mostrar:


Experimento Mostrado na TV:

Efeito absurdamente ampliado...

O experimento é feito ao ar livre e o efeito é absurdamente ampliado. Nota: o chumbo é um material diamagnético

Diamagnéticos – são materiais que se colocados na presença de um campo magnético tem seus ímãs elementares orientados no sentido contrário ao sentido do campo magnético aplicado. Assim, estabelece-se um campo magnético na substância que possui sentido contrário ao campo aplicado. São substâncias diamagnéticas: o bismuto, o cobre, a prata, o chumbo, etc.
http://quimica-dicas.blogspot.com.br/2009/07/paramagnetismo-e-diamagnetismo.html

Esquema de funcionamento de balança LASER com espelho:




Experimento feito em laboratório com uma balança de Cavendish didática:


Verifique:

Distância dos Spots

TCR inicial 22h27m03s
37 cm - 24 cm = 13 cm

TCR final 23h28m33s
37 cm - 31 cm = 6 cm

Tempo total de experimento: 1 h 01 min aprox.
Variação total do espaço entre os spots:  7 cm

Perguntas:

- O feixe LASER não provoca pressão no espelho e falseia o resultado?

- A fita de suspensão da balança didática é feita de uma liga de cobre-berílio. O berílio é um material magnetostritivo, isto é: gera campos magnéticos quando esticado.


Dados técnicos da Balança:
https://www.pasco.com/prodCatalog/AP/AP-8215_gravitational-torsion-balance/index.cfm

Sobre a magnetostrição do berílio:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304885398003138

Demonstração do Princípio de Equivalência Falha com a Prova do Guarda-Chuvas

Conforme havia proposto, esperava que a distância das esferas violetas não mudasse com a hipótese da expansão radial.



Ao observar a figura acima, esperava pela expansão radial das hastes (em vermelho), mas a conservação das linhas tracejadas paralelas (em amarelo), a fim de obter a ilusão de atração entre as esferas violetas.

Aperfeiçoei a proposta de prova utilizando-se um guarda-chuvas, pois dessa maneira teria no experimento a componente de expansão do raio terrestre, conforme figura abaixo:



Esperava que as esferas de chumbo vermelhas e azuis mantivessem a aproximação entre ambas, durante a abertura do guarda chuvas.

Mas, não foi o que aconteceu...

Fiz a filmagem do experimento com uma câmera de computador. Selecionei as imagens contidas no momento de abertura da armação de um guarda-chuvas de abertura por mola automática.

Nas extremidades de quatro pontas da armação foram afixadas esferas de chumbo e boias de pescaria, para facilitar a captura das imagens:



Ao observar a sequência dos fotogramas (acima), tanto de cima para baixo, como da esquerda para a direita,  percebe-se uma trajetória aparentemente reta por parte de todas as esferas.

A esperada conservação da distância entre as esferas parelhas não aconteceu.

Duas Possíveis conclusões:

1 - O Experimento de Cavendish é uma fraude, ou;

2 - O Princípio de Equivalência é falso.

Duas Possíveis conclusões:

1 - O Experimento de Cavendish é uma fraude, ou;

2 - O Princípio de Equivalência é falso.

Faltou uma terceira conclusão: o experimento saiu errado!



Utilizei uma armação de guarda-chuvas invertida, isto é: as bolas de chumbo vão para baixo (caem) enquanto o mecanismo é aberto.

Isso vai contra o sentido de expansão radial terrestre.

Como prêmio de consolação, refiz o experimento com apenas duas varetas do guarda-chuvas
(o mecanismo do experimento original quebrou-se quando levava as bolas para cima ).

A sequência encontra-se abaixo:



Na passagem da foto II para III, nota-se claramente o encurvamento das varetas. Esse efeito cria a ilusão de que as esferas de chumbo estão atraindo-se reciprocamente.

Desta maneira, o princípio de equivalência, o experimento de Cavendish e a hipótese da expansão radial terrestre continuam valendo   !