Atualmente faz-se premente a necessidade crescente de produzir-se automóveis mais leves, econômicos e menos poluentes levando a indústria automobilística a modificar formas e projetos de fabricação de veículos exigindo uma grande reestruturação nesse setor. Outros setores estão desafiados a implementar melhorias, no sentido de fornecer materiais que atendam a essas finalidades. Assim, o presente artigo faz uma análise atual do setor automobilístico nacional enfocando o carro mundial, relacionamento entre montadoras e fornecedores, tendências da indústria automobilística, projeto ULSAB, entre outros
terça-feira, 26 de outubro de 2010
Motores 1.0 e 2.0
A diferença de capacidade cubica(C.C, Cilindradas) em litros ou cm³ refere-se a capacidade de cada cilindro, sendo assim um motor de maior cilindrada possui maior volume o que faz com que ele possa ter maior quantidade de combustível e ar que são elementos para se obter a combustão.Em teoria por admitir mais ar e combustivel em sua camara o motor 2.0 possui mais torque, potência e consumo que um motor 1.0 mas existe outros fatores a serem levados em consideração como a eficiência do motor, combustível utilizado e outros detalhes de construção utilizados que depende do projeto do motor.
Impactos Causados Pelas Máquinas Térmicas na Sociedade da Época
A termodinâmica é uma área da física que estuda as leis que regem as relações entre as diferentes formas de energia e a transformação de um tipo de energia em outro. A termodinâmica causou importantes impactos no avanço da tecnologia e, portanto, no desenvolvimento da civilização. As máquinas térmicas impulsionaram, por exemplo, a Revolução Industrial.
Hoje, muitas máquinas que fazem parte do nosso dia-a-dia operam segundo princípios termodinâmicos (automóvel, geladeira, caldeira, freezer, ar-condicionado, etc.).
Hoje, muitas máquinas que fazem parte do nosso dia-a-dia operam segundo princípios termodinâmicos (automóvel, geladeira, caldeira, freezer, ar-condicionado, etc.).
As geladeiras podem ser considerados como um tipo de máquina térmica, pois há vários princípios físicos em uma máquina que utiliza a vaporização de uma substância (no caso, o gás refrigerante) para retirar calor dos seus compartimentos. Ou seja, para diminuir sua temperatura interna.
O refrigerador foi uma invenção importante, pois, antigamente, o armazenamento e o transporte de alimentos perecíveis eram muito difíceis, exatamente pelo fato de não existir uma máquina que provocasse o resfriamento das substâncias e, também, mantivesse as temperaturas baixas. Nos dias atuais, podemos, por exemplo, conservar leite, carne, peixe, iogurte e frutas por um bom tempo, sem nenhum problema, obtendo uma maior durabilidade dos produtos.
Principais Cientistas Envolvidos
James Watt
Em meados de 1770, o inventor escocês James Watt criou um novo modelo de máquina térmica de grandes vantagens em relação a que já existia na época. A criação de Watt revolucionou a sociedade daquela época. O funcionamento de sua máquina obedecia a segunda lei da termodinâmica, que diz que uma máquina térmica, trabalhando em ciclos, ao retirar calor da fonte quente utiliza parte dele para executar o trabalho e o restante rejeita para a fonte fria. O dispositivo criado por James foi utilizado tanto para movimentar moinhos e bombas, como também para mover locomotiva e barcos a vapor. Por ser mais econômica e com capacidades para realizar trabalhos muito maiores, a máquina de Watt foi empregada também nas indústrias, fato esse que deu início ao desenvolvimento nesse setor, possibilitando dessa forma a revolução industrial que ocorreu no século XIX.
Biografia: Inventor da moderna máquina a vapor, que possibilitou a revolução industrial, James Watt foi mundialmente reconhecido quando seu nome foi dado à unidade de potência de energia -- watt.
James Watt nasceu em Greenock, Escócia, em 19 de janeiro de 1736. Aos 19 anos foi para Londres fazer aprendizado de mecânico especializado na construção de instrumentos, mas em menos de um ano regressou à Escócia, por motivos de saúde. Por não possuir o certificado de aprendiz, teve dificuldades em montar uma oficina em Glasgow. Em 1757, no entanto, conseguiu ser escolhido para fabricar e reparar instrumentos matemáticos da Universidade de Glasgow.
Em 1763 recebeu para consertar uma máquina a vapor do tipo Newcomen, a mais avançada de então. Observou que a perda de grandes quantidades de calor era o defeito mais grave da máquina, e idealizou então o condensador, seu primeiro grande invento, dispositivo que seria mantido separado do cilindro mas conectado a ele. No condensador a temperatura do vapor seria mantida baixa (cerca de 37o C), enquanto que no cilindro permaneceria elevada. Procurou, assim, alcançar o máximo de vácuo no condensador. Watt fechou o cilindro, que antes permanecia aberto, eliminou totalmente o ar e criou uma verdadeira máquina a vapor.
Em 1769 obteve a primeira patente do invento e de vários aperfeiçoamentos por ele próprio concebidos. Endividado, associou-se a John Roebuck, que o ajudou financeiramente. Um protótipo foi construído e sobre ele se realizou a correção de algumas falhas. Matthew Boulton, dono de uma firma de engenharia, comprou a parte de Roebuck e deu início à construção das máquinas projetadas por Watt.
De amplo emprego na secagem de minas, o engenho de Watt era destituído de qualquer aplicação mais prática até que seu inventor idealizou a "gaveta", movida pela própria máquina e destinada a fazer o vapor atuar sobre as duas faces do êmbolo, ao mesmo tempo que impelia o vapor para o condensador. Novos detalhes foram ainda aperfeiçoados até que o motor atingiu a forma sob a qual tornou-se universalmente empregado a partir de 1785. James Watt morreu em Heathfield Hall, perto de Birmingham, Inglaterra, em 25 de agosto de 1819.
James Watt nasceu em Greenock, Escócia, em 19 de janeiro de 1736. Aos 19 anos foi para Londres fazer aprendizado de mecânico especializado na construção de instrumentos, mas em menos de um ano regressou à Escócia, por motivos de saúde. Por não possuir o certificado de aprendiz, teve dificuldades em montar uma oficina em Glasgow. Em 1757, no entanto, conseguiu ser escolhido para fabricar e reparar instrumentos matemáticos da Universidade de Glasgow.
Em 1763 recebeu para consertar uma máquina a vapor do tipo Newcomen, a mais avançada de então. Observou que a perda de grandes quantidades de calor era o defeito mais grave da máquina, e idealizou então o condensador, seu primeiro grande invento, dispositivo que seria mantido separado do cilindro mas conectado a ele. No condensador a temperatura do vapor seria mantida baixa (cerca de 37o C), enquanto que no cilindro permaneceria elevada. Procurou, assim, alcançar o máximo de vácuo no condensador. Watt fechou o cilindro, que antes permanecia aberto, eliminou totalmente o ar e criou uma verdadeira máquina a vapor.
Em 1769 obteve a primeira patente do invento e de vários aperfeiçoamentos por ele próprio concebidos. Endividado, associou-se a John Roebuck, que o ajudou financeiramente. Um protótipo foi construído e sobre ele se realizou a correção de algumas falhas. Matthew Boulton, dono de uma firma de engenharia, comprou a parte de Roebuck e deu início à construção das máquinas projetadas por Watt.
De amplo emprego na secagem de minas, o engenho de Watt era destituído de qualquer aplicação mais prática até que seu inventor idealizou a "gaveta", movida pela própria máquina e destinada a fazer o vapor atuar sobre as duas faces do êmbolo, ao mesmo tempo que impelia o vapor para o condensador. Novos detalhes foram ainda aperfeiçoados até que o motor atingiu a forma sob a qual tornou-se universalmente empregado a partir de 1785. James Watt morreu em Heathfield Hall, perto de Birmingham, Inglaterra, em 25 de agosto de 1819.
Heron de Alexandria
A definição de que calor é uma forma de energia só foi estabelecida no século XX, no entanto, já na Antiguidade sabia-se que o calor podia ser usado para produzir vapor e através dele, realizar trabalho. Heron, um inventor grego, no século I d.C. construiu o primeiro dispositivo que funcionava através do vapor produzido pelo aquecimento da água. Esse vapor colocava em rotação uma esfera de metal que estava acoplada à máquina de Heron.
Hoje, aos olhos da ciência moderna, o dispositivo criado por Heron é uma máquina térmica, ou seja, ela é um dispositivo com capacidade de transformar o calor, energia térmica, em trabalho mecânico. No entanto, essa máquina criada não foi usada para produzir energia mecânica em grandes escalas. Foi somente no século XVIII que foram construídas as primeiras máquinas térmicas capazes de produzir energia mecânica em escala industrial.
Hoje, aos olhos da ciência moderna, o dispositivo criado por Heron é uma máquina térmica, ou seja, ela é um dispositivo com capacidade de transformar o calor, energia térmica, em trabalho mecânico. No entanto, essa máquina criada não foi usada para produzir energia mecânica em grandes escalas. Foi somente no século XVIII que foram construídas as primeiras máquinas térmicas capazes de produzir energia mecânica em escala industrial.
Biografia: Inventor, geômetra e escritor grego, possivelmente nascido em Alexandria, no Egito, que realizou excelentes trabalhos em Física e Geometria, sendo-lhe creditada a fórmula que permite calcular a área de um triângulo conhecidos seus três lados, e citado como inventor da primeira máquina a vapor de que se tem notícia. Foi essencialmente um autor de muitos livros de física e matemática, especialmente na geometria, da antiga Grécia. São conhecidas 18 obras com sua assinatura, podendo ser também considerado um matemático em função da autoria da fórmula de Heron para cálculo da área de um triângulo, demonstrada em A Métrica, obra encontrada (1896), e um engenheiro, seguidor das idéias de Ctesibius. Outra obra matemática importante de sua autoria é Geométrica (75 d. C.), onde ele demonstrou sua limitada competência na trigonometria, mas apresentou uma fórmula para determinação da área de figuras geométricas regulares de 3 a 12 lados, círculos e seus segmentos, elipses e segmentos parabólicos, além de superfícies de cilindros, cones, esferas e segmentos de esferas. Sua preferência matemática, de forte influência babilônica, era pelos exemplos de mensuração. Trabalhou com um algoritmo para extração de raízes quadradas e cúbicas, já usado pelos babilônios a mais de 2000 anos antes dele, e desenvolveu fórmulas para o cálculo do volume de diversos sólidos, como cones, pirâmides, cilindros, paralelepípedos, prismas, troncos de cones e pirâmides, esferas e segmentos esféricos, anéis cilíndricos e alguns prismatóides. Escreveu sobre mecânica, onde são conhecidos 13 trabalhos, entre eles Máquinas de guerra e Mecânica, onde trata de diversas máquinas simples e do movimento circular. Em Pneumatica descreveu os princípios de funcionamento de sua máquina a vapor. Em Catoptrica escreveu sobre óptica, onde demonstrou os fundamentos da propagação retilínea da luz e a lei da reflexão). Em Dioptra, nome de um aparelho de utilidade análoga à dos modernos teodolitos, escreveu sobre astronomia e geodésia. Na história da hidráulica é lembrado como inventor de pequenos engenhos mecânicos baseados nas propriedades dos fluidos e em leis das máquinas simples, entre eles, o sifão, um tipo primitivo de uma máquina a vapor e instrumentos precursores do termômetro e do termoscópio. Morreu em algum lugar da Grécia e alguns historiadores lhe atribuem uma parceria na invenção da bomba de êmbolo devido a um de seus escritos, porém provavelmente foi só um aperfeiçoamento da invenção de Ctesibius. Suas máquinas de propulsão ilustram o princípio científico da terceira lei de Newton (1687).
James Prescott Joule
Por volta da metade do século XIX, o físico inglês James Prescott Joule demonstrou experimentalmente a equivalência entre trabalho e calor. Chegou a comprovar que, quando o calor se transforma em trabalho, ou vice-versa, existe uma equivalência entre as duas manifestações de energia de tal modo que a uma quantidade de calor desaparecida corresponde a produção de uma quantidade de trabalho. Para realizar sua experiência, ele utilizou um aparelho chamado calorímetro (abaixo). Este consiste de um recipiente isolado termicamente formado por paredes duplas, um agitador, um termômetro e um tampão. Joule colocou água no calorímetro, fazendo girar lá dentro um eixo com paletas, acionado por um peso, que, com seu movimento, fez aumentar a temperatura do líquido, medida por um termômetro. O peso, ao cair, fez as paletas se moverem.
Medindo o trabalho realizado pelo peso ao cair e a correspondente elevação da temperatura da água, chega-se sempre ao mesmo resultado: 4,18 joule de trabalho proporcionam 1 caloria. Trata-se do equivalente mecânico do calor e se expressa:
1 cal = 4,18 J ou 1 J = 0,24 cal
Biografia: James Prescott Joule estudou durante algum tempo com John Dalton (químico e físico inglês, fundador da teoria atômica moderna), mas sua formação científica foi principalmente autodidática.
James Joule foi o primeiro cientista a estabelecer o princípio da interconversibilidade das diversas formas de energia, ou seja, da termodinâmica. Ele também se preocupou, desde cedo, com a importância de se fazerem medidas exatas - suas pesquisas caracterizaram-se particularmente por essa preocupação com a precisão dos dados obtidos.
Sua importante descoberta resultou de uma longa série de experiências sobre as relações quantitativas entre os efeitos elétricos, mecânicos e químicos. Em 1843, Joule anunciou ter determinado a quantidade de trabalho necessária para produzir uma unidade de calor, chamada equivalente mecânico do calor.
James Joule foi o primeiro cientista a estabelecer o princípio da interconversibilidade das diversas formas de energia, ou seja, da termodinâmica. Ele também se preocupou, desde cedo, com a importância de se fazerem medidas exatas - suas pesquisas caracterizaram-se particularmente por essa preocupação com a precisão dos dados obtidos.
Sua importante descoberta resultou de uma longa série de experiências sobre as relações quantitativas entre os efeitos elétricos, mecânicos e químicos. Em 1843, Joule anunciou ter determinado a quantidade de trabalho necessária para produzir uma unidade de calor, chamada equivalente mecânico do calor.
Unidade Joule
Para conseguir o equivalente mecânico do calor, Joule empregou quatro métodos crescentes de exatidão. O primeiro consistia em medir a elevação da temperatura, a corrente e o trabalho mecânico resultante da rotação de um pequeno eletromagneto na água entre os pólos de outro magneto.
O segundo método determina a elevação da temperatura forçando a água através de tubos capilares. O terceiro depende da compressão do ar. E o quarto - o mais conhecido nos dias de hoje -, este produz calor pela fricção da água por meio de pás, girando sob a ação da queda de um peso.
Por esse processo Joule obteve diferentes resultados para a unidade térmica britânica, concluindo por adotar a de 781,8 libras-pé, chamada unidade Joule, e que corresponde ao trabalho produzido ao se deslocar um metro um corpo com um Newton (1 N) de peso.
O segundo método determina a elevação da temperatura forçando a água através de tubos capilares. O terceiro depende da compressão do ar. E o quarto - o mais conhecido nos dias de hoje -, este produz calor pela fricção da água por meio de pás, girando sob a ação da queda de um peso.
Por esse processo Joule obteve diferentes resultados para a unidade térmica britânica, concluindo por adotar a de 781,8 libras-pé, chamada unidade Joule, e que corresponde ao trabalho produzido ao se deslocar um metro um corpo com um Newton (1 N) de peso.
Motores
Ciclo mecânico
Considerando o uso de apenas duas válvulas que são comandadas pelos ressaltos de árvore de cames, uma designada por válvula de admissão (à direita na animação), que permite a introdução no cilindro de uma mistura gasosa composta por ar e combustível e outra designada como válvula de escape (à esquerda na animação), que permite a expulsão para a atmosfera dos gases queimados, o ciclo de funcionamento de um motor de combustão a 4 tempos é o seguinte:- Com o êmbolo (também designado por pistão) no PMS (ponto morto superior) é aberta a válvula de admissão, enquanto se mantém fechada a válvula de escape. A dosagem da mistura gasosa é regulada pelo sistema de alimentação, que pode ser um carburador ou pela injecção electrónica, em que se substitui o comando mecânico destes sistemas por um electrónico e conseguindo-se assim melhores prestações, principalmente quando solicitadas respostas rápidas do motor. O êmbolo é impulsionado para baixo pelo veio de manivelas (virabrequim), move-se então até ao PMI (ponto morto inferior). A este passeio do êmbolo é chamado o primeiro tempo do ciclo, ou tempo de admissão.
- Fecha-se nesta altura a válvula de admissão, ficando o cilindro cheio com a mistura gasosa, que é agora comprimida pelo pistão, impulsionado no seu sentido ascendente em direcção à cabeça do motor por meio de manivelas até atingir de novo o PMS. Na animação observa-se que durante este movimento as duas válvulas se encontram fechadas. A este segundo passeio do êmbolo é chamado o segundo tempo do ciclo, ou tempo de compressão.
- Quando o êmbolo atingiu o PMS, a mistura gasosa que se encontra comprimida no espaço existente entre a face superior do êmbolo e a cabeça do motor, denominado câmara de combustão, é inflamada devido a uma faísca produzida pela vela e "explode". O aumento de pressão devido ao movimento de expansão destes gases empurra o êmbolo até ao PMI, impulsionando desta maneira por meio de manivelas e produzindo a força rotativa necessária ao movimento do eixo do motor que será posteriormente transmitido às rodas motrizes. A este terceiro passeio do êmbolo é chamado o terceiro tempo do ciclo, tempo de explosão, tempo motor ou tempo útil, uma vez que é o único que efectivamente produz trabalho, pois durante os outros tempos, apenas se usa a energia de rotação acumulada no volante ("inércia do movimento"), o que faz com que ele ao rodar permita a continuidade do movimento por meio de manivelas durante os outros três tempos.
- O cilindro encontra-se agora cheio de gases queimados. É nesta altura, em que o êmbolo impulsionado por meio de manivelas retoma o seu movimento ascendente, que a válvula de escape se abre, permitindo a expulsão para a atmosfera dos gases impelidos pelo êmbolo no seu movimento até ao PMS, altura em que se fecha a válvula de escape. A este quarto passeio do êmbolo é chamado o quarto tempo do ciclo, ou tempo de exaustão(escape).
- Após a expulsão dos gases o motor fica nas condições iniciais permitindo que o ciclo se repita.
Motores de múltiplas válvulas
Esses motores são apenas aperfeiçoamentos para o ciclo otto ou quatro tempos e sua única diferença é que existem pelo menos duas válvulas para cumprir uma única funcão ao mesmo tempo. Em um motor convencional, existe uma válvula para admissão e uma para exaustão. Existem atualmente 3 configurações para motores multiválvulas, são os modelos com 3, 4 ou 5 válvulas por cilindro. No caso do motor que possui 3 válvulas por cilindro, 2 são para admissão e uma apenas para exaustão, com 4 válvulas, 2 são para admissão e 2 para exaustão e no caso de 5 válvulas são 3 para admissão e 2 para exaustão. A principal função de um motor de múltiplas válvulas é maximizar o fluxo de gases que entram(entra mais oxigênio) e saem(exausta mais gases com menos força) do motor, conseguindo deste modo uma eficiência maior da combustão.Motor 16 Válvulas
Neste tipo de motor a explosão de quatro cilindros, sua principal característica é a adoção de mais duas válvulas por cilindro, que trabalham simultaneamente as duas ja existentes, cada cilindro possui 4 válvulas (4 cilindros x 4 válvulas = 16 válvulas), aumentando o fluxo de gases do motor, podendo assim desenvolver maior potência. O Primeiro carro feito em série do mundo a utilizar esse sistema foi Triumph Dolomite Sprint, feito pela British Leyland. Este tipo de motor foi maciçamente produzido no Brasil na versão 1.0L (um litro) entre o ano de 97 à 2004, devido a uma lei que cobra um imposto (IPI - imposto sobre produtos industrializados') menor por essa cilindrada, se tornando uma boa opção para o consumidor que paga menos por um carro com uma potência similar a de um 1,4L e viabilizando então os custos para seu desenvolvimento. Por se tratar de um motor 1 litro com potência específica mais elevada, exige um custo maior para produção. No seu auge chegou aos 112 cv (cavalos-vapor) ou 82,5kW, no motor equipado no Gol Turbo que chega à aproximadamente 187,2 km/h (dados da revista CARRO); bom desempenho para um carro com motor de um litro.
O que são Máquinas Térmicas?
Máquinas térmicas são máquinas que realizam trabalho e lidam com a variação de temperatura. Normalmente, as máquinas térmicas retiram calor da fonte quente e transferem-no para a fonte fria, o que define sua eficiência. Uma máquina térmica tem maior eficiência se transforma mais calor em trabalho, transferindo, portanto, menos calor na fonte fria.
As máquinas térmicas utilizam energia na forma de calor (gás ou vapor em expansão térmica) para provocar a realização de um trabalho mecânico. Por isso o cilindro com pistão móvel é um dos principais componentes dessas máquinas: o gás preso dentro do cilindro sob pressão, quando aquecido, expande-se, deslocando o pistão e realizando trabalho.
Apesar dos diferentes tipos de máquinas térmicas, elas obedecem as seguintes características:
- recebem calor de uma fonte quente (reator nuclear, coletor de energia solar, fornalha a combustível, etc);
- rejeitam o calor que não foi usado para um reservatório chamado
fonte fria;
- funcionam por ciclos.
As máquinas térmicas e outros dispositivos que funcionam por ciclos utilizam normalmente um fluido para receber e ceder calor ao qual se dá o nome de fluido de trabalho. O trabalho líquido do sistema é simplesmente a diferença de trabalho da fonte quente e da fonte fria:
(1)onde: Wt é trabalho líquido ou total da máquina térmica; W2 é o trabalho da fonte quente; W1 é o trabalho da fonte fria.
O trabalho pode ser definido a partir das trocas de calor:
(2)onde Q2 e Q1 são respectivamente o calor cedido da fonte quente e o calor recebido pela fonte fria.
. ...
Máquinas Térmicas e Revolução Industrial
A Revolução Industrial está diretamente relacionada com a Física e Química das Máquinas Térmicas. Foi a utilização do calor fornecido na queima de determinados combustíveis, que contribuiu de maneira decisiva nos processos industriais.
Uma máquina térmica é uma máquina que tem como objetivo tranformar calor (proveniente da queima do carvão, por exemplo) em trabalho (movimento de uma turbina, por exemplo). As máquinas térmicas, além de serem utilizadas em fabricas, foram muito utilizadas na época da revolução industrial para a retirada da água de minas.
Ciclos Termodinâmicos
O círculo da imagem representa um sistema que evolui através de ciclos termodinâmicos.
Um ciclo termodinâmico se constitui de qualquer série de processos termodinâmicos tais que, ao transcurso de todos eles, o sistema regresse a seu estado inicial é um ciclo termodinâmico; ou seja, que a variação das grandezas termodinâmicas próprias do sistema seja nula.
Não obstante, a variáveis como o calor ou o trabalho não é aplicável a anteriormente dito já que estas não são funções de estado do sistema, senão transferências de energia entre este e seu entorno. Um fato característico dos ciclos termodinêmicos é que a lei da conservação de energia dita que: a soma de calor e trabalho recebidos pelo sistema deve ser igual à soma de calor e trabalho realizados pelo sistema.
Ciclo de Carnot - Analogia prática
Seja uma máquina térmica primitiva e pouco prática conforme Figura 01: um cilindro com paredes laterais de material perfeitamente isolante com um êmbolo também isolante perfeito. O fundo do cilindro é de material perfeitamente condutor de calor e de massa desprezível. E, naturalmente, uma determinada massa de um gás ideal no interior.
Nessas condições, o gás só pode trocar calor através do fundo do cilindro.
Nessas condições, o gás só pode trocar calor através do fundo do cilindro.
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| Figura 01 |
Supõe-se ainda que há 3 discos móveis que podem ser postos em contato com o fundo do cilindro:
• um disco fonte quente com temperatura TQ.
• um disco fonte fria com temperatura TF.
• um disco isolante térmico perfeito.
Inicialmente o gás tem um volume específico v1, como em (1) da Figura 01. Se é usado o disco quente, ele se expande isotermicamente.
Ao atingir o volume específico v2 de (2) da figura, retira-se o disco quente e coloca-se o disco isolante.
Assim, a expansão continua, desta vez de forma adiabática, até atingir um volume específico v3, como em (3) da figura. Nesse ponto, coloca-se o disco frio e o gás deverá sofrer uma contração isotérmica.
Em (4) da figura o gás atinge o volume específico v4, quando se insere o disco isolante e a contração deverá continuar de forma adiabática até o volume inicial v1, reiniciando o ciclo. Há, portanto, seqüências alternadas de transformações isotérmicas e adiabáticas. E o movimento do pistão produz um trabalho.
Uma máquina que opera nessas condições usa ciclo de Carnot, que é considerado o ciclo básico da Termodinâmica por ser o mais eficiente. É também é perfeitamente reversível, isto é, se trabalho for fornecido, ele funciona como bomba de calor ou refrigerador. Mais detalhes são vistos nos próximos tópicos.
Notar, entretanto, que o ciclo de Carnot é uma operação ideal, não pode ser usado em máquinas práticas. Um processo real, para ser próximo do isotérmico, precisaria ser tão lento que o seu uso seria inviável.
• um disco fonte quente com temperatura TQ.
• um disco fonte fria com temperatura TF.
• um disco isolante térmico perfeito.
Inicialmente o gás tem um volume específico v1, como em (1) da Figura 01. Se é usado o disco quente, ele se expande isotermicamente.
Ao atingir o volume específico v2 de (2) da figura, retira-se o disco quente e coloca-se o disco isolante.
Assim, a expansão continua, desta vez de forma adiabática, até atingir um volume específico v3, como em (3) da figura. Nesse ponto, coloca-se o disco frio e o gás deverá sofrer uma contração isotérmica.
Em (4) da figura o gás atinge o volume específico v4, quando se insere o disco isolante e a contração deverá continuar de forma adiabática até o volume inicial v1, reiniciando o ciclo. Há, portanto, seqüências alternadas de transformações isotérmicas e adiabáticas. E o movimento do pistão produz um trabalho.
Uma máquina que opera nessas condições usa ciclo de Carnot, que é considerado o ciclo básico da Termodinâmica por ser o mais eficiente. É também é perfeitamente reversível, isto é, se trabalho for fornecido, ele funciona como bomba de calor ou refrigerador. Mais detalhes são vistos nos próximos tópicos.
Notar, entretanto, que o ciclo de Carnot é uma operação ideal, não pode ser usado em máquinas práticas. Um processo real, para ser próximo do isotérmico, precisaria ser tão lento que o seu uso seria inviável.
Ciclo de Otto
O Ciclo de Otto é um ciclo termodinâmico, que idealiza o funcionamento de motores de combustão interna de ignição por centelha. Foi definido por Beau de Rochas e implementado com sucesso pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Étienne Lenoir e Rudolf Diesel.
Motores baseados neste ciclo equipam a maioria dos automóveis de passeio atualmente. Para esta aplicação, é possível construir motores a quatro tempos mais eficientes e menos poluentes em comparação aos motores a dois tempos, apesar do maior número de partes móveis, maior complexidade, peso e volume, comparando motores de mesma potência.
O modelo ideal
Diagrama Pressão X Volume
O ciclo ideal se constitui dos seguintes processos:
- Admissão isobárica 0-1.
- Compressão adiabática 1-2.
- Combustão isocórica 2-3, expansão adiabática 3-4.
- Abertura de válvula 4-5, exaustão isobárica 5-0.
A taxa de compressão volumétrica é definida por: 
.
.O rendimento térmico do ciclo reversível é definido por: 
.
.γ representa a razão entre a capacidade térmica à pressão e à volume constantes
segunda-feira, 25 de outubro de 2010
Introdução
Iremos falar sobre a biofísica da visão, como enxergamos, anatomia do olho, etc.
Nosso objetivo é explicar esse e outros tópicos através de textos e imagem. Com objetividade, mostraremos a importância da biofísica da visão.
Nosso objetivo é explicar esse e outros tópicos através de textos e imagem. Com objetividade, mostraremos a importância da biofísica da visão.
Anatomia do olho
Os globos oculares estão alojados dentro de cavidades ósseas denominadas órbitas, compostas de partes dos ossos frontal, maxilar, zigomático, esfenóide, etmóide, lacrimal e palatino. Ao globo ocular encontram-se associadas estruturas acessórias: pálpebras, supercílios (sobrancelhas), conjuntiva, músculos e aparelho lacrimal.
Cada globo ocular compõe-se de três .túnicas e de quatro meios transparentes:
Túnicas:
1- túnica fibrosa externa: esclerótica (branco do olho). Túnica resistente de tecido fibroso e elástico que envolve externamente o olho (globo ocular) A maior parte da esclerótica é opaca e chama-se esclera, onde estão inseridos os músculos extra-oculares que movem os globos oculares, dirigindo-os a seu objetivo visual. A parte anterior da esclerótica chama-se córnea. É transparente e atua como uma lente convergente.
2- túnica intermédia vascular pigmentada: úvea. Compreende a coróide, o corpo ciliar e a íris. A coróide está situada abaixo da esclerótica e é intensamente pigmentada. Esses pigmentos absorvem a luz que chega à retina, evitando sua reflexão. Acha-se intensamente vascularizada e tem a função de nutrir a retina.
Possui uma estrutura muscular de cor variável – a íris, a qual é dotada de um orifício central cujo diâmetro varia, de acordo com a iluminação do ambiente – a pupila.
A coróide une-se na parte anterior do olho ao corpo ciliar, estrutura formada por musculatura lisa e que envolve o cristalino, modificando sua forma.
Na penumbra (acima) a pupila se dilata; na claridade (abaixo), ela se contrai. Em ambientes mal iluminados, por ação do sistema nervoso simpático, o diâmetro da pupila aumenta e permite a entrada de maior quantidade de luz. Em locais muito claros, a ação do sistema nervoso parassimpático acarreta diminuição do diâmetro da pupila e da entrada de luz. Esse mecanismo evita o ofuscamento e impede que a luz em excesso lese as delicadas células fotossensíveis da retina.
3- túnica interna nervosa: retina. É a membrana mais interna e está debaixo da coróide. É composta por várias camadas celulares, designadas de acordo com sua relação ao centro do globo ocular. A camada mais interna, denominada camada de células ganglionares, contém os corpos celulares das células ganglionares, única fonte de sinais de saída da retina, que projeta axônios através do nervo óptico. Na retina encontram-se dois tipos de células fotossensíveis: os cones e os bastonetes. Quando excitados pela energia luminosa, estimulam as células nervosas adjacentes, gerando um impulso nervoso que se propaga pelo nervo óptico.
A imagem fornecida pelos cones é mais nítida e mais rica em detalhes. Há três tipos de cones: um que se excita com luz vermelha, outro com luz verde e o terceiro, com luz azul. São os cones as células capazes de distinguir cores.
Os bastonetes não têm poder de resolução visual tão bom, mas são mais sensíveis à luz que os cones. Em situações de pouca luminosidade, a visão passa a depender exclusivamente dos bastonetes. É a chamada visão noturna ou visão de penumbra. Nos bastonetes existe uma substância sensível à luz – a rodopsina – produzida a partir da vitamina A. A deficiência alimentar dessa vitamina leva à cegueira noturna e à xeroftalmia (provoca ressecamento da córnea, que fica opaca e espessa, podendo levar à cegueira irreversível).
Há duas regiões especiais na retina: a fovea centralis (ou fóvea ou mancha amarela) e o ponto cego. A fóvea está no eixo óptico do olho, em que se projeta a imagem do objeto focalizado, e a imagem que nela se forma tem grande nitidez. É a região da retina mais altamente especializada para a visão de alta resolução. A fóvea contém apenas cones e permite que a luz atinja os fotorreceptores sem passar pelas demais camadas da retina, maximizando a acuidade visual.
Túnicas:
1- túnica fibrosa externa: esclerótica (branco do olho). Túnica resistente de tecido fibroso e elástico que envolve externamente o olho (globo ocular) A maior parte da esclerótica é opaca e chama-se esclera, onde estão inseridos os músculos extra-oculares que movem os globos oculares, dirigindo-os a seu objetivo visual. A parte anterior da esclerótica chama-se córnea. É transparente e atua como uma lente convergente.
2- túnica intermédia vascular pigmentada: úvea. Compreende a coróide, o corpo ciliar e a íris. A coróide está situada abaixo da esclerótica e é intensamente pigmentada. Esses pigmentos absorvem a luz que chega à retina, evitando sua reflexão. Acha-se intensamente vascularizada e tem a função de nutrir a retina.
Possui uma estrutura muscular de cor variável – a íris, a qual é dotada de um orifício central cujo diâmetro varia, de acordo com a iluminação do ambiente – a pupila.
A coróide une-se na parte anterior do olho ao corpo ciliar, estrutura formada por musculatura lisa e que envolve o cristalino, modificando sua forma.
Na penumbra (acima) a pupila se dilata; na claridade (abaixo), ela se contrai. Em ambientes mal iluminados, por ação do sistema nervoso simpático, o diâmetro da pupila aumenta e permite a entrada de maior quantidade de luz. Em locais muito claros, a ação do sistema nervoso parassimpático acarreta diminuição do diâmetro da pupila e da entrada de luz. Esse mecanismo evita o ofuscamento e impede que a luz em excesso lese as delicadas células fotossensíveis da retina.
3- túnica interna nervosa: retina. É a membrana mais interna e está debaixo da coróide. É composta por várias camadas celulares, designadas de acordo com sua relação ao centro do globo ocular. A camada mais interna, denominada camada de células ganglionares, contém os corpos celulares das células ganglionares, única fonte de sinais de saída da retina, que projeta axônios através do nervo óptico. Na retina encontram-se dois tipos de células fotossensíveis: os cones e os bastonetes. Quando excitados pela energia luminosa, estimulam as células nervosas adjacentes, gerando um impulso nervoso que se propaga pelo nervo óptico.
A imagem fornecida pelos cones é mais nítida e mais rica em detalhes. Há três tipos de cones: um que se excita com luz vermelha, outro com luz verde e o terceiro, com luz azul. São os cones as células capazes de distinguir cores.
Os bastonetes não têm poder de resolução visual tão bom, mas são mais sensíveis à luz que os cones. Em situações de pouca luminosidade, a visão passa a depender exclusivamente dos bastonetes. É a chamada visão noturna ou visão de penumbra. Nos bastonetes existe uma substância sensível à luz – a rodopsina – produzida a partir da vitamina A. A deficiência alimentar dessa vitamina leva à cegueira noturna e à xeroftalmia (provoca ressecamento da córnea, que fica opaca e espessa, podendo levar à cegueira irreversível).
Há duas regiões especiais na retina: a fovea centralis (ou fóvea ou mancha amarela) e o ponto cego. A fóvea está no eixo óptico do olho, em que se projeta a imagem do objeto focalizado, e a imagem que nela se forma tem grande nitidez. É a região da retina mais altamente especializada para a visão de alta resolução. A fóvea contém apenas cones e permite que a luz atinja os fotorreceptores sem passar pelas demais camadas da retina, maximizando a acuidade visual.
Como enxergamos
Todas as imagens e luz atravessam a córnea, o humor aquoso, a pupila, cristalino e o humor vítreo.
Todos devem estar transparentes para que a luz (imagem) possa chegar até a retina, que serão encaminhadas para o cérebro através do nervo óptico. Em uma situação normal, as imagens se formam sobre a retina. Cada olho recebe e transmite uma imagem, havendo posteriormente a fusão das imagens em uma só.
Para que a imagem seja enxergada corretamente ela deve ser formada na retina, nem antes, nem depois.
Quando uma pessoa tem miopia a imagem se forma antes da retina, por isso quanto mais perto o objeto tiver, melhor ela enxerga.
O contrário acontece com a hipermetropia, neste caso a imagem se forma depois da retina por isso, se o objeto não estiver tão perto é melhor para enxergar.
Anatomia Interna
CÓRNEA
É uma membrana transparente, localizada na frente da íris. Tem como funções permitir a entrada de raios de luz no olho e a formação de uma imagem nítida na retina. Seria como a lente da máquina fotográfica.
CRISTALINO
Lente biconvexa, transparente, flexível, localizada atrás da íris. Sua função é focar os raios de luz para um ponto certo na retina.
COROÍDE
É uma camada intermediária, rica em vasos que servem para a nutrição da retina. A região da retina, responsável pela visão central, chama-se MÁCULA, na qual se localizam os cones.
ESCLERÓTICA
É a parte branca do olho. Sua função é a proteção ocular.
HUMOR VÍTREO
É uma substância viscosa e transparente, que preenche a porção entre o cristalino e a retina.
HUMOR AQUOSO
É um líquido transparente, que preenche o espaço entre a córnea e a íris. Sua principal função é a nutrição da córnea e do cristalino, além de regular a pressão interna do olho.
ÍRIS
Disco colorido com um orifício central. Sua função é controlar a quantidade de luz que entra no olho: ambiente com muita luz faz fechar a pupila; ambiente com pouca luz faz dilatar a pupila. Exerce a função idêntica ao diafragma de uma máquina fotográfica.
NERVO ÓTICO
Faz a ligação entre o olho e o cérebro.
RETINA
Camada nervosa, localizada na porção interna do olho, onde se encontram célula fotoreceptoras( CONES, responsáveis pela visão central e pelas cores, e Bastonetes, responsáveis pela visão periférica e noturna). Sua função é transformar os estímulos luminosos em estímulos nervosos que são enviados para o cérebro pelo nervo óptico. No cérebro essa mensagem é traduzida em visão.
Anatomia Externa
Todas as imagens e luz atravessam a córnea, o humor aquoso, a pupila, cristalino e o humor vítreo.
Todos devem estar transparentes para que a luz (imagem) possa chegar até a retina, que serão encaminhadas para o cérebro através do nervo óptico. Em uma situação normal, as imagens se formam sobre a retina. Cada olho recebe e transmite uma imagem, havendo posteriormente a fusão das imagens em uma só.
Para que a imagem seja enxergada corretamente ela deve ser formada na retina, nem antes, nem depois.
Quando uma pessoa tem miopia a imagem se forma antes da retina, por isso quanto mais perto o objeto tiver, melhor ela enxerga.
O contrário acontece com a hipermetropia, neste caso a imagem se forma depois da retina por isso, se o objeto não estiver tão perto é melhor para enxergar.
Anatomia Interna
CÓRNEA
É uma membrana transparente, localizada na frente da íris. Tem como funções permitir a entrada de raios de luz no olho e a formação de uma imagem nítida na retina. Seria como a lente da máquina fotográfica.
CRISTALINO
Lente biconvexa, transparente, flexível, localizada atrás da íris. Sua função é focar os raios de luz para um ponto certo na retina.
COROÍDE
É uma camada intermediária, rica em vasos que servem para a nutrição da retina. A região da retina, responsável pela visão central, chama-se MÁCULA, na qual se localizam os cones.
ESCLERÓTICA
É a parte branca do olho. Sua função é a proteção ocular.
HUMOR VÍTREO
É uma substância viscosa e transparente, que preenche a porção entre o cristalino e a retina.
HUMOR AQUOSO
É um líquido transparente, que preenche o espaço entre a córnea e a íris. Sua principal função é a nutrição da córnea e do cristalino, além de regular a pressão interna do olho.
ÍRIS
Disco colorido com um orifício central. Sua função é controlar a quantidade de luz que entra no olho: ambiente com muita luz faz fechar a pupila; ambiente com pouca luz faz dilatar a pupila. Exerce a função idêntica ao diafragma de uma máquina fotográfica.
NERVO ÓTICO
Faz a ligação entre o olho e o cérebro.
RETINA
Camada nervosa, localizada na porção interna do olho, onde se encontram célula fotoreceptoras( CONES, responsáveis pela visão central e pelas cores, e Bastonetes, responsáveis pela visão periférica e noturna). Sua função é transformar os estímulos luminosos em estímulos nervosos que são enviados para o cérebro pelo nervo óptico. No cérebro essa mensagem é traduzida em visão.
Anatomia Externa
Comparaçao
Comparaçao do olho humano com a maquina fotografica
Cientistas norte-americanos desenvolveram o protótipo de uma máquina fotográfica que tem um campo de visão muito semelhante ao olho humano e representa mais um passo para criar uma retina artificial, informa esta quinta-feira a revista Nature, de acordo com a Lusa.
O protótipo tem aproximadamente o tamanho e forma de um olho, e uma «retina» curva sensível à luz, segundo a equipa investigadores em ciência de materiais das Universidades de Illinois e Northwestern responsável pelo projecto.
As câmaras convencionais usam lentes curvas para focar imagens numa superfície plana onde a luz é captada por filme ou sensores digitais. Todavia, essa focagem distorce a imagem, sendo necessárias mais lentes para reduzir as distorções, o que aumenta o volume e preço do dispositivo.
Nova tecnologia ajudará a simplificar e a aperfeiçoar o desenho de minicâmaras fotográficas
Em comparação, a visão humana usa uma única lente e não faz distorção porque foca as imagens numa superfície curva na parte de trás do olho. A chave da invenção consistiu em vencer os obstáculos técnicos à colocação de fotodetectores de silicone (píxeis) em superfícies curvas, em vez de planas, o que permitiu obter melhor nitidez de imagem e maior campo visual.
Este material fotossensível só se podia aplicar até agora em superfícies planas por ser muito frágil e não ter flexibilidade suficiente para se curvar. Segundo os cientistas, esta nova tecnologia ajudará a simplificar e a aperfeiçoar o desenho de minicâmaras fotográficas e ser também usado em imagiologia biológica.
O protótipo tem aproximadamente o tamanho e forma de um olho, e uma «retina» curva sensível à luz, segundo a equipa investigadores em ciência de materiais das Universidades de Illinois e Northwestern responsável pelo projecto.
As câmaras convencionais usam lentes curvas para focar imagens numa superfície plana onde a luz é captada por filme ou sensores digitais. Todavia, essa focagem distorce a imagem, sendo necessárias mais lentes para reduzir as distorções, o que aumenta o volume e preço do dispositivo.
Nova tecnologia ajudará a simplificar e a aperfeiçoar o desenho de minicâmaras fotográficas
Em comparação, a visão humana usa uma única lente e não faz distorção porque foca as imagens numa superfície curva na parte de trás do olho. A chave da invenção consistiu em vencer os obstáculos técnicos à colocação de fotodetectores de silicone (píxeis) em superfícies curvas, em vez de planas, o que permitiu obter melhor nitidez de imagem e maior campo visual.
Este material fotossensível só se podia aplicar até agora em superfícies planas por ser muito frágil e não ter flexibilidade suficiente para se curvar. Segundo os cientistas, esta nova tecnologia ajudará a simplificar e a aperfeiçoar o desenho de minicâmaras fotográficas e ser também usado em imagiologia biológica.
Teoria das cores
Sistema de Cores
Os sistemas de cores são tentativas de organizar informações sobre a percepção cromática humana. Pode-se tipificá-los como sistemas de Síntese Aditiva, onde a cor é percebida diretamente a partir da fonte luminosa; ou de Síntese Subtrativa nos quais a cor é percebida a partir do reflexo da luz sobre uma superfície.
Sistemas Pictóricos
Também conhecidos por sistemas de Síntese Subtrativa, os principais são os que tentam determinar as cores primárias para impressão gráfica ou para as belas artes. Cores primárias seriam um número mínimo de pigmentos a partir dos quais se poderiam obter as demais cores.
O sistema clássico é o utilizado em belas artes, que utiliza como cores primárias o vermelho, azul e amarelo (conhecido também por sua sigla em inglês RYB). Na pintura acadêmica clássica teoricamente as demais cores poderiam ser obtidas através destes pigmentos.
Atualmente as artes gráficas utilizam o sistema CMYK (Ciano, Magenta, Amarelo e Preto). O sistema é baseado nas cores primárias propostas por Goethe (púrpura, azul-celeste, amarelo), convertidas em CMY (ciano, magenta e amarelo), e que foi padronizado pela DINcarece de fontes? com a adição do preto (K) para destacar as sombras, sendo o branco do papel responsável pela ilusão impressa da luz.
A Pantone possui o mais conceituado sistema para cores exatas e também possui um sistema baseado em seis cores primárias, chamado de Pantone Hexachrome.
Um método bastante utilizado para organizar as cores são a chamadas rodas de cores. Podem representar qualquer sistema de cor. A mais famosa delas é a Roda de Oswald baseada no sistema RBY utilizado nas belas artes. O sistema de Chevreul propõe uma esfera onde as matizes e tons estão representadas no equador e um eixo vertical indica o brilho e saturação. Outro exemplo é o sistema esférico de Otto Runge.
Os sistemas de cores são tentativas de organizar informações sobre a percepção cromática humana. Pode-se tipificá-los como sistemas de Síntese Aditiva, onde a cor é percebida diretamente a partir da fonte luminosa; ou de Síntese Subtrativa nos quais a cor é percebida a partir do reflexo da luz sobre uma superfície.
Sistemas Pictóricos
Também conhecidos por sistemas de Síntese Subtrativa, os principais são os que tentam determinar as cores primárias para impressão gráfica ou para as belas artes. Cores primárias seriam um número mínimo de pigmentos a partir dos quais se poderiam obter as demais cores.
O sistema clássico é o utilizado em belas artes, que utiliza como cores primárias o vermelho, azul e amarelo (conhecido também por sua sigla em inglês RYB). Na pintura acadêmica clássica teoricamente as demais cores poderiam ser obtidas através destes pigmentos.
Atualmente as artes gráficas utilizam o sistema CMYK (Ciano, Magenta, Amarelo e Preto). O sistema é baseado nas cores primárias propostas por Goethe (púrpura, azul-celeste, amarelo), convertidas em CMY (ciano, magenta e amarelo), e que foi padronizado pela DINcarece de fontes? com a adição do preto (K) para destacar as sombras, sendo o branco do papel responsável pela ilusão impressa da luz.
A Pantone possui o mais conceituado sistema para cores exatas e também possui um sistema baseado em seis cores primárias, chamado de Pantone Hexachrome.
Um método bastante utilizado para organizar as cores são a chamadas rodas de cores. Podem representar qualquer sistema de cor. A mais famosa delas é a Roda de Oswald baseada no sistema RBY utilizado nas belas artes. O sistema de Chevreul propõe uma esfera onde as matizes e tons estão representadas no equador e um eixo vertical indica o brilho e saturação. Outro exemplo é o sistema esférico de Otto Runge.
Determinaçao da cor dos olhos
Porcentagem de pessoas de olhos claros na Europa.A cor dos olhos é uma característica poligênica e é determinada pelo tipo e quantidade de pigmentos na íris do olho. Os humanos e os animais têm muitas variações fenotípicas na cor dos olhos. Nos olhos humanos, essas variações de cores são atribuída a diversos rácios de eumelanin produzido por melanócitos na íris. O colorido brilhante dos olhos de muitas espécies de aves estão em grande parte determinados por outros pigmentos, como pteridinas, purinas, e carotenóides.
Três elementos principais dentro da íris contribuir para a sua cor: a melanina do epitélio pigmentar da íris, a melanina dentro do estroma da íris e a densidade celular do estroma da íris.Nos olhos de todas as cores, o epitélio pigmentar da íris contém o pigmento preto, chamado de eumelanin. As variações de cor entre os diferentes tipos de íris são normalmente atribuídos à melanina que existe dentro do estroma da íris. A densidade de células dentro do estroma afeta quanto de luz é absorvida pelo pigmento subjacentes do
Três elementos principais dentro da íris contribuir para a sua cor: a melanina do epitélio pigmentar da íris, a melanina dentro do estroma da íris e a densidade celular do estroma da íris.Nos olhos de todas as cores, o epitélio pigmentar da íris contém o pigmento preto, chamado de eumelanin. As variações de cor entre os diferentes tipos de íris são normalmente atribuídos à melanina que existe dentro do estroma da íris. A densidade de células dentro do estroma afeta quanto de luz é absorvida pelo pigmento subjacentes do
Defeitos da Visão
Miopia
É uma anomalia da visão que consiste em um alongamento do globo ocular.
Nesse caso há um afastamento da retina em relação ao cristalino, fazendo que a imagem seja formada antes da retina, tornando-a não nítida.
Para o míope, o ponto próximo (ou remoto), que é o ponto onde a imagem é nítida está a uma distância finita, maior ou menor, conforme o grau da miopia.
O míope tem grandes dificuldades de enxergar objetos distantes.
A correção da miopia é feita comumente com a utilização de lentes divergentes. Ela fornece de, de um objeto impróprio (objeto no infinito), uma imagem virtual no ponto remoto do olho. Esta imagem se comporta como objeto para o cristalino, produzindo uma imagem final real exatamente sobre a retina.
Nesse caso há um afastamento da retina em relação ao cristalino, fazendo que a imagem seja formada antes da retina, tornando-a não nítida.
Para o míope, o ponto próximo (ou remoto), que é o ponto onde a imagem é nítida está a uma distância finita, maior ou menor, conforme o grau da miopia.
O míope tem grandes dificuldades de enxergar objetos distantes.
A correção da miopia é feita comumente com a utilização de lentes divergentes. Ela fornece de, de um objeto impróprio (objeto no infinito), uma imagem virtual no ponto remoto do olho. Esta imagem se comporta como objeto para o cristalino, produzindo uma imagem final real exatamente sobre a retina.
Hipermetropia
A hipermetropia é um defeito oposto à miopia, ou seja, aqui existe uma diminuição do globo ocular.
Nesse caso a imagem de objetos próximos é formada além da retina, fazendo aquelas imagens não sejam formadas com nitidez.
A correção desse defeito é possível através da utilização de uma lente convergente. Tal lente convergente deve fornecer, de um objeto real, situado em um ponto próximo do olho, uma imagem que se comporta como objeto real para o olho, dando uma imagem final nítida.
Nesse caso a imagem de objetos próximos é formada além da retina, fazendo aquelas imagens não sejam formadas com nitidez.
A correção desse defeito é possível através da utilização de uma lente convergente. Tal lente convergente deve fornecer, de um objeto real, situado em um ponto próximo do olho, uma imagem que se comporta como objeto real para o olho, dando uma imagem final nítida.
Astigmatismo
Consiste no fato de que as superfícies que compõem o globo ocular apresentam diferentes raios de curvatura, ocasionando uma falta de simetria de revolução em torno do eixo óptico.
A correção é feita com a utilização de lentes cilíndricas capazes de compensar tais diferenças entre os raios de curvatura.
A correção é feita com a utilização de lentes cilíndricas capazes de compensar tais diferenças entre os raios de curvatura.
Presbiopia
Anomalia da visão semelhante à hipermetropia, que ocorre com envelhecimento da pessoa, ocasionando o relaxamento dos músculos.
Porém, se a acomodação muscular for muito grande, o presbíope, também terá problemas de visão a longa distância, uma vez que a aproximação do ponto remoto, o problema se torna semelhante ao da miopia.
A correção nesse caso se dá com a utilização de lentes bifocais (convergentes e divergentes).
Porém, se a acomodação muscular for muito grande, o presbíope, também terá problemas de visão a longa distância, uma vez que a aproximação do ponto remoto, o problema se torna semelhante ao da miopia.
A correção nesse caso se dá com a utilização de lentes bifocais (convergentes e divergentes).
Estrabismo
Tal anomalia consiste no desvio do eixo óptico do globo ocular, a correção é feita com o uso de lentes prismáticas.
Óculos
Os óculos são dispositivos ópticos utilizados para a compensação de ametropias e/ou protecção dos olhos, utilizados na parte superior da face, próximos aos olhos, mas sem entrar em contacto físico com estes, constituídos geralmente por duas lentes oftálmicas e uma armação.
Atualmente, quase todos os modelos de óculos são usados diante do rosto repousando sobre o nariz e orelhas.
Atualmente, quase todos os modelos de óculos são usados diante do rosto repousando sobre o nariz e orelhas.
Cirurgias
As cirurgias refrativas procuram modificar a curva da córnea, determinando a formação correta da imagem na retina. A técnica mais moderna é feita com excimer laser.
Tipos de cirurgia a laser
PRK - Duração de 3 a 5 minutos
O procedimento
Depois de minuciosos exames, o indivíduo é deitado em uma cama especial. Um aparelho, chamado blefarostato, é usado para fixar as pálpebras e impedir que os olhos se fechem durante a cirurgia. Um colírio anestésico consegue impedir a dor.
O laser
Depois de minuciosos exames, o indivíduo é deitado em uma cama especial. Um aparelho, chamado blefarostato, é usado para fixar as pálpebras e impedir que os olhos se fechem durante a cirurgia. Um colírio anestésico consegue impedir a dor.
O laser
O PRK costuma ser indicado para graus mais baixos. O epitélio do olho (camada superficial sobre a córnea) é raspado para receber o laser, uma luz ultravioleta de alta energia. As células da córnea são pulverizadas com a aplicação do laser, e a córnea é aplanada. O epitélio, com o tempo, se regenera.
Lasik - Duração de 8 a 10 minutos
O procedimento
Lasik - Duração de 8 a 10 minutos
O procedimento
A forma de preparo desse tipo de cirurgia é mais delicada. Depois de o indivíduo ter sido anestesiado com um colírio especial, é utilizado um aparelho chamado microcerátono, que levanta uma pequena camada da córnea para a aplicação do laser. A pálpebra também é fixa com o blefarostato.
O laser
A luz ultravioleta é a mesma da técnica PRK. A radiação, com uma precisão mais que milimétrica, transforma as células da córnea em água e gás carbônico. Depois da aplicação do laser, a camada superficial da córnea afastada pelo microcerátono é recolocada.
Pós-operatório
Depois da cirurgia - tanto no caso da PRK quando no da LASIK - são usados colírios antiinflamatórios e antibióticos. Em geral, um olho é operado de cada vez.
O tempo de recuperação pode variar de 24 horas a algumas semanas, dependendo da técnica utilizada e da capacidade de recuperação de cada um.
Riscos
A taxa de complicação depois da cirurgia varia em torno de 2%.
Os problemas que podem surgir são:
Hipocorreção
Quando ainda resta algum grau de miopia e há necessidade de uma segunda cirurgia.
Hipercorreção
Neste caso, o indivíduo deixa de ser míope e torna-se hipermétrope (visão deficiente para perto). Uma outra cirurgia pode resolver o problema.
Cicatrização anormal
A superfície da córnea pode ficar levemente opaca e os olhos perdem a qualidade visual.
Conclusão
O trabalho nos fez ficar mais por dentro do assunto “OPTICA”, ele nos fez observar as estruturas do nosso olho. Cada tópico do trabalho é um aprofundamento no assunto, vai da estrutura do globo ocular até as ultimas tecnologias na correção dos defeitos da visão.
Podemos observar que tudo o que foi estudado, é simplesmente tudo o que acontece e que pode acontecer na nossa visão.
Achamos bem interessantte a complexa estrutura ocular, cada estrutura é dependente da outra, uma completa a outra, cada uma cumprindo o seu trabalho.
Compreendemos que a física é super importante para nossa qualidade de vida, pois de uma forma ou de outra ela esta ligada em nosso mecanismos como no caso a visão.
Podemos observar que tudo o que foi estudado, é simplesmente tudo o que acontece e que pode acontecer na nossa visão.
Achamos bem interessantte a complexa estrutura ocular, cada estrutura é dependente da outra, uma completa a outra, cada uma cumprindo o seu trabalho.
Compreendemos que a física é super importante para nossa qualidade de vida, pois de uma forma ou de outra ela esta ligada em nosso mecanismos como no caso a visão.
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