Por que é tão importante para nós medir o tempo

“O tempo perguntou pro tempo, quanto tempo o tempo tem. O tempo respondeu pro tempo, que o tempo tem tanto tempo, quanto tempo o tempo tem!”

Ouvir crianças das classes de educação infantil e ensino fundamental I brincando com essas palavras é uma boa oportunidade para se trabalhar com um projeto, visando o aprendizado da contagem do tempo.

O professor pode indagar o grupo de como podemos contar o tempo, as crianças irão refletir e explicar o óbvio: através do relógio.

Porém, através desse diálogo, o professor dará sugestões de outras formas de se contar o tempo, lembrando como era o processo antes da invenção do relógio.

Aos poucos o grupo dará início a reflexões, juntamente com a intenção do docente, de outras formas de se perceber o tempo, de como as coisas eram no passado e são hoje em dia.

Roupas, telas de pintura, fotografias dentre outros, deverão ser lembrados, a fim de estimular a percepção dos alunos de que o tempo varia, que cada época apresenta suas características próprias e que as mesmas ficam registradas de uma forma ou de outra.

Durante as conversas em sala, pode-se levantar questões de como o tempo muda, como era o mesmo na época de seus bisavós, avós, de seus pais e hoje, no seu próprio tempo, associando-o como uma construção social que pode ser transmitida de geração a geração.

Propor para a turma que sejam feitas pesquisas sobre diferentes formas de se contar o tempo será uma oportunidade para ampliar os conhecimentos dos mesmos, além de trocar informações acerca das pesquisas feitas.

As pesquisas deverão ser utlizadas para a montagem de cartazes, que ficarão afixados na sala de aula, no pátio da escola, a fim de compartilhar as aprendizagens envolvidas com toda a comunidade escolar.

A variedade das descobertas é tão grande que dentre os tipos de relógio podem ser destacados: relógio de pêndulo, relógio Cuco, relógio de torre, relógio com números romanos, relógio d’água, relógio solar, ampulheta, relógio de bolso, relógio de parede, relógio de pulso, relógio analógico, relógio digital, relógio despertador, relógio de rua, dentre outros.

Os astros Sol e Lua devem ser apresentados como um dos primeiros medidores do tempo, quando possibilitam a chegada do amanhecer e do anoitecer.

Fazer apreciação de fotos, deduzindo as idades das pessoas é outra forma de criar noção de tempo.

Uma pessoa de referência, um artista mais velho, por exemplo, pode servir de análise. O professor diz a idade da pessoa na primeira foto apresentada e vai mostrando as etapas seguintes, de envelhecimento, questionando a idade que o mesmo apresenta ali.

Da mesma forma, podem ser analisados objetos, dos mais antigos para os mais novos, como um disco de vinil, uma máquina de escrever, os primeiros celulares, etc. A análise deve ser feita observando-se as mudanças físicas, a aparência, o que é novo, o que é velho, o que foi ontem, o que é hoje e como será no amanhã.

Para oportunizar o aprendizado das diferentes unidades de tempo, horas (minutos e segundos não devem ser trabalhados, pois são partículas muito pequenas), dias, meses e anos, devem comparar relógios e calendários, percebendo que no relógio são marcadas as horas enquanto que nos calendários os dias e meses.

Nesse momento será importante a construção de um gráfico, representando que um dia é dividido em 24 horas. Além disso, trabalhar a variação da quantidade de dias de cada mês, estando entre 28 e 31 dias.

Ao fim do projeto, pode-se montar uma oficina de construção de brinquedos, desde os mais antigos até os mais atuais, como a construção de ampulhetas com garrafas PET, petecas, ioiôs, e outros.

Por Jussara de Barros Graduada em Pedagogia

Equipe Brasil Escola

A desordem do universo, que é medida por uma grandeza termodinâmica chamada entropia, está sempre aumentando. Segundo princípios de Física, quando o universo chegar a um estado de desordem total, ocorrerá sua "morte térmica" – quando tudo terá a mesma temperatura e não haverá mais vida. Mas calma, isso deve demorar bilhões de anos. O problema é que um estudo acaba de descobrir que a medição precisa do tempo pode acelerar esse processo. Segurem seus relógios!

Tique-taque perigoso

Natalia Ares e seus colegas da Universidade de Oxford utilizaram no estudo um minúsculo relógio de precisão controlável, feito com uma membrana de nitreto de silício de 50 nanômetros de espessura, vibrada por uma corrente elétrica. Cada vez que a membrana se movia para cima e para baixo e voltava à posição original, eles contavam um tique. A regularidade do espaçamento entre os tiques representava a precisão do relógio.

A equipe descobriu que à medida que aumentavam a precisão do relógio, o calor produzido pelo sistema aumentava – aumentando a entropia do ambiente ao empurrar as partículas próximas. “Se um relógio for mais preciso, você estará pagando por ele de alguma forma”, disse Ares ao site News Scientist. Nesse caso, o preço é despejar mais energia ordenada no relógio, que é convertida em entropia. 

“Medindo o tempo, estamos aumentando a entropia do universo”, afirmou Ares. E como a Física determina, quanto mais entropia há no universo, mais perto ele pode estar de sua extinção. 

Precisamos parar de medir o tempo?

Segundo a cientista à frente do estudo, não. "A escala da entropia adicional é tão pequena que não há necessidade de se preocupar", disse Ares. Ufa! Pode continuar usando seu relógio de pulso.

Marcus Huber, da Academia Austríaca de Ciências de Viena e membro do time disse, na mesma entrevista, que o aumento da entropia na cronometragem pode estar relacionado à “flecha do tempo” – conceito que representa o sentido unidirecional do tempo, que só anda pra frente. Ele sugere que a razão pela qual ele apenas siga adiante é a quantidade total de entropia no universo, que está constantemente aumentando – criando desordem que não pode ser colocada em ordem novamente.

Não significa, no entanto, que um relógio que crie a maior entropia possível seja o mais preciso, assim como um relógio de pêndulo não é mais preciso do que um atômico. “É como o uso de combustível em um carro – só porque estou usando mais combustível não significa que estou indo mais rápido ou mais longe”, disse Huber.

Analisando os resultados

Quando os pesquisadores compararam seus resultados com modelos teóricos desenvolvidos para relógios que dependem de efeitos quânticos, ficaram surpresos. Eles descobriram que a relação entre precisão e entropia parecia ser a mesma para ambos. “Acho que está sugerindo essa universalidade de como as leis da termodinâmica se aplicam aos relógios”, diz Ares.

Apesar disso, não é certo ainda que os resultados obtidos são realmente universais, porque existem muitos tipos de relógios para os quais a relação entre precisão e entropia não foi testada. “Ainda não está claro como esse princípio funciona em dispositivos reais, como relógios atômicos, que ultrapassam os limites quânticos de precisão”, disse à News Scientist Mark Mitchison, do Trinity College Dublin, na Irlanda.

Entender todos esses conceitos será útil para projetar relógios no futuro, particularmente nos que serão utilizados em computadores quânticos e outros dispositivos onde a precisão e a temperatura forem cruciais, salientou Ares. "Essa descoberta também pode nos ajudar a entender de maneira mais geral como o mundo quântico e o mundo clássico são semelhantes e diferentes em termos de termodinâmica e a passagem do tempo", encerrou a pesquisadora.

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As medidas de tempo foram inventadas, ao longo da história, devido às necessidades das civilizações de controlar os dias e as horas, o que auxiliava as tomadas de decisões na época, como o mês melhor para cultivo, a medição das cheias do rio, entre outras coisas. Hoje elas ainda são essenciais, pois se tornou inimaginável uma sociedade que não meça o tempo.

Existem vários instrumentos que utilizamos para medir essa grandeza: controlamos os dias em relação ao ano com base no calendário, controlamos as horas, os minutos e os segundos com base no relógio, e, para medir a variação de tempos mais curtos, utilizamos cronômetros.

Leia também: Quais são as medidas de comprimento?

Unidades de medidas de tempo

Existem várias unidades de medidas de tempo (que serão mostradas ao longo do texto), como os dias, os anos e os meses, mas utilizamos de forma recorrente as horas. Com base nas horas, temos os seus submúltiplos, que são os minutos e segundos.

É importante compreender que uma hora é formada por 60 minutos e que cada minuto é formado por 60 segundos. Por outro lado, trabalhando com intervalos de tempos maiores, temos que um dia possui 24 horas, e, com base no dia, surgem várias unidades de medidas de tempo, como as semanas, os meses, os anos, e assim sucessivamente.

Para realizar a conversão da unidade de medida de tempo, de horas para minutos ou de minutos para segundos, realizamos a multiplicação por 60, pois sabemos que uma hora possui 60 minutos e que um minuto possui 60 segundos. Como consequência, quando a conversão é no sentido contrário, ou seja, de segundos para minutos e de minutos para horas, realizamos a divisão por 60. Veja o esquema seguinte que pode te ajudar a visualizar essas conversões:

Note que, para transformar de horas para segundos, primeiro transformamos em minutos para depois transformarmos em segundos, ou seja, multiplicamos por 60 e depois por 60 novamente, que é o mesmo que multiplicar por 3600. A operação contrária, ou seja, de segundo para hora, torna-se uma divisão por 3600.

Exemplo:

Quantos segundos têm em duas horas e 15 minutos?

Para isso realizaremos, primeiro, a conversão de duas horas em minutos:

2 · 60 = 120 minutos

Sendo assim, com os 15 minutos, teremos 120 + 15 = 135 minutos. Agora vamos converter 135 minutos em segundos:

135 · 60 = 8100 segundos

Veja também: Quais são as medidas de massa?

Instrumentos de medida de tempo

A primeira forma de medir-se o tempo era analisando-se a posição do Sol em relação à Terra, por isso, foram criados os conhecidos hoje como relógios de sol, utilizados para medir-se as horas ao decorrer do dia. Hoje utilizamos o relógio movido à bateria para essa função. Foram surgindo outros instrumentos, como as ampulhetas e o cronometro, que servem para medir espaços de tempo menores.

Ao longo da história, também foram conhecidos vários calendários, que servem para medir os dias e meses em relação ao ano. Povos antigos fizeram calendários diferentes e dividiram os anos de forma diferente. Hoje o mais comum é o calendário gregoriano, utilizado na maioria dos países. Vale ressaltar que tanto os dias quanto os anos levam em consideração a posição dos astros em relação à Terra, e, por isso, houve grande interesse na astrologia desde os povos mais antigos.

Outras unidades de tempo

Conhecemos outras unidades de medidas de tempo que surgem por meio das unidades citadas, como bimestre, semestre, século, década, quinzena. A tabela a seguir contém as unidades de tempo presentes no dia a dia.

Exercícios resolvidos

Questão 1 – Sabemos que, atualmente, um dos vilões para altos gastos de energia elétrica e desperdício de água são os chuveiros elétricos, caso não sejam usados de forma consciente. Suponha que, na casa de Isadora, o chuveiro tenha uma vazão 18 litros por minuto, se, ao final de uma semana, ela gastou cerca de 4860 litros, quanto tempo ela ficou no banho durante essa semana?

A) quatro horas e meia

B) quatro horas

C) três hora e meia

D) três hora

E) cinco horas

Resolução

Alternativa A

Primeiro realizaremos a divisão da quantidade de água gasta na semana pela vazão do chuveiro, para descobrir o tempo em minutos gasto por Isadora:

4860 : 18 = 270

No entanto, as alternativas estão em horas, e sabemos que 270 : 60 = 4,5, o que equivale a quatro horas e meia.

Questão 2 - Quantos segundos têm duas horas e 30 minutos?

A) 8000

B) 150

C) 15.000

D) 900

E) 9000

Resolução

Alternativa E

Sabemos que uma hora corresponde a 60 minutos, sendo assim, duas horas possuem 2 · 60 = 120 minutos.

Como são duas horas e 30 minutos, temos o total de 150 minutos. Cada minuto possui 60 segundos, sendo assim, faremos 150 · 60 = 9000 segundos.

Por Raul Rodrigues de Oliveira
Professor de Matemática