Quando um físico chegou à redação da CHC dizendo que era possível medir a velocidade da luz na cozinha de casa, todo mundo ficou curioso. Aí ele disse que o experimento incluía uma barra de chocolate. Pronto: a equipe toda quis fazer! Quer tentar também?

Uma barra de chocolate pode ajudar você a medir a velocidade da luz! Veja como. (foto: adaptado de EverJean / Flickr / CC BY 2.0)

Para começo de conversa, vamos falar sobre como funciona o micro-ondas. Bem, a luz se comporta como uma onda que transmite energia, e esse aparelho esquenta e cozinha nossa comida por meio da emissão de micro-ondas eletromagnéticas – daí seu nome! A luz também é um tipo de onda eletromagnética, por isso é possível calcular sua velocidade com a ajuda desse utensilio de cozinha.

Antes de começar, saiba que as paredes internas do eletrodoméstico fazem as ondas refletirem e voltarem. Tente imaginar essas ondas se movendo de um lado para o outro no interior do micro-ondas: é a energia delas que faz sua comida esquentar. Já o prato giratório serve para que o calor chegue por igual a todo o alimento.

As ondas que se formam no aparelho de micro-ondas são chamadas estacionárias, formadas a partir da superposição de ondas idênticas em sentidos opostos. Os pontos vermelhos indicam os nós, que recebem menos energia. Já os anti-nós são os extremos da oscilação para cima e para baixo (observe a linha preta). (animação: Wikimedia Commons)

Agora que você já compreendeu como o micro-ondas funciona, está na hora de experimentar. Para começar, retire as rodas que ficam embaixo do prato giratório – neste caso, não queremos que o alimento esquente por igual. Depois, coloque uma barra de chocolate inteira (aproximadamente 150 gramas) sobre o prato e ligue o aparelho na potência máxima por 15 segundos.

Observe o que aconteceu. Apareceram pequenos furos no chocolate? Caso não consiga visualizar, experimente tocar com cuidado a barra. Você vai notar que algumas partes estão derretidas, outras, não. As partes não derretidas correspondem aos nós da onda, pontos que recebem o mínimo de energia. E as partes derretidas são os anti-nós, isto é, os extremos da oscilação para cima e para baixo, que correspondem aos pontos que receberam mais energia (veja a animação acima).

Repare que alguns pontos do chocolate ficaram mais moles. Se não conseguir observar, experimente tatear com as pontas dos dedos. (foto: Iara Pinheiro)

O próximo passo do experimento é medir a distância entre dois pontos derretidos do chocolate. “O espaço entre dois desses pontos corresponde à metade do comprimento de onda, conforme mostra a figura” explica o físico Beto Pimentel, professor do Colégio de Aplicação da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Para saber qual o comprimento de onda, basta multiplicar a distância entre dois pontos derretidos por dois. No experimento que fiz em casa, achei a distância de 7 centímetros, que, multiplicada por 2, dá 14 centímetros ou 0,14 metro.

No exterior do aparelho, procure a etiqueta com informações técnicas sobre o micro-ondas: ela dirá a frequência de ondas utilizada. No da minha casa, a frequência era 2.450 megaHertz (MHZ). Um mega quer dizer um milhão, portanto, a frequência corresponde a 2.450.000.000 Hertz (HZ). Isso quer dizer que, nesse micro-ondas, a cada segundo, as ondas completam 2.450.000.000 oscilações, ou seja, percorrem 2.450.000.000 vezes seu comprimento de onda.

Sabemos que o comprimento de onda era de 0,14 metro (lembra? Você mediu no chocolate). Então, em um segundo, a luz percorreu 0,14 x 2.450.000.000, ou 343.000.000 metros. Tcha-ram!

A velocidade que os cientistas estimam para a luz é de 299.792.458 metros por segundo. Considerando que usamos apenas uma régua, um chocolate e um micro-ondas, sem os aparelhos precisos dos laboratórios, o valor é bastante próximo, não achou?