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Dúvida sobre meteoro: causa do aquecimento e razão da interferência com as telecomunicações

Professor,estava vendo na televisão a explicação do fenômeno da queda do meteoro na Rússia em 15/02/2013 por um astrônomo e ele disse que além do estrondo sônico,o meteoro interferia com o campo eletromagnético por isso a queda na rede de telefonia. Como o meteoro pode interferir com o campo eletromagnético?

O aquecimento por atrito em compreendo bem mas a interferência não entendo.

Pensei algumas coisas mas não cheguei a conclusão nenhuma.

Atenciosamente

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

O meteoroide produz uma “bola de fogo” (se tornado visível, se tornado um meteoro) que é ERRONEAMENTE interpretada como decorrente de ATRITO com a atmosfera. De fato a “bola de fogo” é produzida por colisão do meteoroide em velocidade supersônica com a atmosfera, gerando uma região de gás à alta pressão e, em consequência da enorme compressão adiabática, à alta temperatura, tão alta que o gás se torna PLASMA.

Assim como há emissão de luz, há muitos processos acontecendo nessa “bola de fogo”, gerando ondas eletromagnéticas em outras frequências além do visível, inclusive em frequência de micro-ondas e rádio.

Daí não é estranho que haja interferência com as telecomunicações. A onda de choque sonora é apenas um aspecto do que acontece nesse processo violento de dissipação de energia mecânica em outras formas de energia, principalmente pelo arrasto inercial da atmosfera e muito pouco devido ao arrasto viscoso (atrito).

Adicionado em 22/01/2018 –  Postagem tratando do processo através do qual o meteoro explodiu: Processo que levou o meteoro de Cheliabinsk na Rússia em 2013 a explodir

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Comentários adicionais em função de discussões no Facebook

Sobre a minha postagem anterior, relativa À COLISÃO DO METEORO COM ATMOSFERA, PRODUZINDO A “BOLA DE FOGO” POR COMPRESSÃO ADIABÁTICA DO GÁS o Luís perguntou:

Luís – Desculpa, prof. Lang. Não entendi por que não haveriam trocas de calor nesse processo…

Lang – A dúvida do Luís é recorrente e me leva a fazer os seguintes comentários: As trocas de calor são POSTERIORES à elevação da temperatura do gás comprimido adiabaticamente. O ar absorve trabalho, eleva sua energia interna e concomitantemente se aquece SEM receber calor. Mais uma vez Termodinâmica elementar, Primeira Lei da Termodinâmica! Portanto, APÓS ter sua temperatura aumentada começam as trocas de energia na forma de calor e por ondas eletromagnéticas com o entorno.

Mesmo quando há ATRITO efetivamente, na prosaica atividade de esfregar uma mãos na outra para aquecê-las, a compreensão do processo passa pelo seguinte:

1 – O trabalho de esfregar uma mão na outra é absorvido ADIABATICAMENTE pela pele, elevando a temperatura na região de contato das duas mãos.

2 – A pele aquecida passa a trocar calor com o entorno.

3 – Ou seja, o ATRITO NÃO PRODUZ CALOR, PRODUZ ADIABATICAMENTE AUMENTO DA ENERGIA INTERNA DAS REGIÕES ATRITADAS, AUMENTANDO A TEMPERATURA DESSAS REGIÕES. Posteriormente acontecem trocas de energia das partes aquecidas com o entorno.

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Comentário adicional em função da discussão no Coletivo Ácido Cético

Fernando, Eu sempre tive que a incandescência era causada pelo atrito com a atmosfera terrestre. A colisão com a atmosfera não gera um atrito? Abraço, Carlos

Resposta:  O mecanismo de geração da onda de choque produzida por um corpo com velocidade supersônica é a compressão adiabática do gás a frente do bólido. Compressão adiabática tem com consequência a elevação da temperatura do gás SEM ABSORÇÃO DE CALOR (posteriormente com irradiação de energia por ondas eletromagnéticas). No caso em pauta a elevação da temperatura é tão grande que o gás se ioniza, se transformando em plasma. Para o vulgo tudo bem chamar de ATRITO. Entretanto há nos fluidos uma forma de atrito (arrasto viscoso) que contribui pouco neste caso.

ATRITO é uma palavra polissêmica, que serve designar indiscriminadamente e, muitas vezes improriamente, processos de dissipação de energia mecânica. Fiz questão de ressaltar que não era ATRITO pois estava respondendo para um futuro bacharel em Física. De qualquer forma há por aqui no Ac. Cético físicos com mais competência do que eu para entrar nesta discussão.

Abraços Fernando

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Postagem do Prof. Alexandre Medeiros (UFRPe) na comunidade de Astronomia do FB

NÃO é o ATRITO que AQUECE UM METEORO em sua entrada na ATMOSFERA

Esta interessante QUESTÃO CONCEITUAL foi levantada recentemente pelo meu amigo, o físico Fernando Lang da Silveira (IFURGS), em um debate com estudantes na Internet.
UM EQUÍVOCO comum entre muitos que se dizem “Astrônomos Amadores” (uma inconveniente denominação dada por vezes aos que são “amantes da Astronomia”) é atribuir o AQUECIMENTO (e até mesmo a EXPLOSÃO) de um METEORO, ao ATRITO do mesmo com a ATMOSFERA.
Certamente, há um PEQUENO aquecimento do BÓLIDO devido ao ATRITO do AR com as suas PAREDES LATERAIS (laterais em relação à direção de queda do movimento) e que pode ser descrito como um resultado do que Prandtl chamava de “ATRITO da CAMADA LIMITE de FRONTEIRA”; mas, tal AQUECIMENTO é incomparavelmente MENOR que aquele causado pela COMPRESSÃO ADIABÁTICA do AR na ONDA de CHOQUE surgida à FRENTE do METEORO.
Uma TRANSFORMAÇÃO ADIABÁTICA é uma TRANSFORMAÇÃO TERMODINÂMICA na qual NÃO há TROCAS DE CALOR com o ambiente, apesar de haver VARIAÇÃO TÉRMICA.
O AQUECIMENTO PRINCIPAL do METEORO NÃO deve ser atribuído ao ATRITO, pois ATRITO são forças LATERAIS; tecnicamente de CISALHAMENTO, como aquelas que surgem entre as LÂMINAS de uma TESOURA.
A MAIOR PARTE do AQUECIMENTO de um METEORO ao entrar na ATMOSFERA provém realmente da COMPRESSÃO ADIABÁTICA do GÁS DIATÔMICO à sua frente presente na ONDA DE CHOQUE.

Bibliografia recomendada: http://adsabs.harvard.edu/full/1926ApJ….63…90S

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Comentário no Facebook em 08/05/2016

Alexandre Medeiros –  Nosso amigo Pietro Paolo me perguntou, Fernando Lang sobre nossas REFERÊNCIAS para fazer tal afirmação já que é COMUM se ler em livros de Física a explicação EQUIVOCADA atribuida ao ATRITO. Minha breve resposta: Veja, por exemplo, Pietro Paolo, o site da própria NASA:  http://www.nasa.gov/mission_pages/constellation/orion/orionheatshield.html

Alexandre Medeiros –  Há também um artigo clássico de HISTÓRIA da CIÊNCIA da Mary Romig (Abril de 1965) que o Fernando Lang também deve conhecer e no qual é feito um HISTÓRICO dos ESTUDOS dos METEOROS no século XIX e onde está relatado que foram Schiaparelli e Rankine que na década de 1870 explicaram pela primeira vez o aquecimento dos meteoros por um processo termodinâmico de compressão. http://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/papers/2008/P3108.pdf

Alexandre Medeiros –  Para uma análise mais detalhada da FÍSICA envolvida no AQUECIMENTO de METEOROS, Pietro Paolo, veja por exemplo o livro do BRONSHETEN “Physics of Meteoritic Phenomena”. D. Reidel Pub Company, 1983.

Alexandre Medeiros –  O livro do Ernst Opik  “Physics of Meteor Flight in the Atmosphere” (DOVER, 2004) também trata bem do referido problema no capítulo 4: “Meteoroid Energy Transfer”.

Fernando Lang da Silveira –  A minha primeira referência ao problema eu encontrei no livro Physics of Waves – http://www.amazon.com/Physics-Waves-Dover-Books/dp/0486649261  -, na seção sobre ondas de choque em gases.

Alexandre Medeiros – A questão que permanece, Pietro Paolo e Fernando Lang, ligada ao ENSINO é se saber PORQUE quase todos os livros de Física Geral atribuem equivocadamente o referido aquecimento ao ATRITO. Acho que por serem livros GENÉRICOS seus autores, muitos deles COMPETENTES físicos, apenas NÃO se deram ao trabalho de analisar mais detalhadamente o fenômeno em textos específicos e assim, apenas REPETIRAM um ERRO CLÁSSICO.  🙂

Fernando Lang da Silveira – Como os livros didáticos são quase cópia a e cola de outros livros …

“Docendo discimus.” Sêneca

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 7091.


2 comentários em “Dúvida sobre meteoro: causa do aquecimento e razão da interferência com as telecomunicações

  1. Ítalo disse:

    “Como os livros didáticos são quase cópia a e cola de outros livros” hehehe. Absolutamente.

  2. Gabriel Gonçalves disse:

    Além da questão do boom sônico causado pela quebra da velocidade do som de fragmentos de meteorito alcançando a baixa atmosfera, há também uma questão recorrente na história da humanidade de eventos onde um som é ouvido simultaneamente à observação do meteoro (fato que a primeira vista parece impossível devido a baixa velocidade de propagação do som e a grande altitude dos meteoros). Porém, estudos mostram a possibilidade de efeitos que poderiam ocorrer em que se pode “ouvir” o meteoro simultaneamente a sua passagem. O primeiro é a chamada geração eletrofônica, onde ondas de rádio poderiam ser geradas e poderiam ser captadas por objetos em solo que então poderiam reproduzir um som audível (https://doi.org/10.1002/2017GL072911). Há também a possibilidade de efeitos fotoacústicos associados à oscilação de brilho do meteoro (na escala de algumas dezenas de hertz) que poderia induzir pequenas variações térmicas em objetos que então gerariam vibrações sonoras de baixa frequência (https://www.nature.com/articles/srep41251).

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