Cinética, cinema e os LEDs rotativos


Quando eu tento fazer com que meus alunos associem a energia cinética à condição de velocidade de um corpo, invoco a origem da palavra cinema, que originou-se da palavra grega  κίνημα (pronuncia-se mais ou menos como tchienemá, clique aqui para ouvir a pronúncia), que significa movimento. Como sabemos, muitas palavras da língua portuguesa, em suas formações, incorporaram radicais gregos e latinos.

A invenção do cinema possibilitou gravar e reproduzir os movimentos, e portanto indicar velocidades dos objetos que compunham uma determinada cena, o que antes as fotografias só podiam sugerir. Nas fotos mais modernas, por exemplo, de longa exposição, como na mostrada acima, percebemos que houve um movimento de carros devido aos "rastros" deixados pelas luzes dos faróis e das lanternas.
Recentemente, observando um vídeo que mostra um sistema com lâmpadas LED, que formam letras ao serem movimentadas, notei de imediato que havia uma semelhança com o cinema, no que se refere ao efeito conhecido como persistência na retina.

A persistência na retina e o surgimento do cinema
Os experimentos iniciais que originaram o que talvez pudéssemos classificar como os primeiros filmes, relacionavam a ideia que já se tinha de que, passando-se várias fotos tiradas em sequências de intervalos de tempo muito curtos, os olhos das pessoas que estivessem assistindo não poderiam perceber o "pulo" entre uma imagem e outra. Isto é possível graças ao que se conhece na óptica como persistência retiniana. Durante uma pequena fração de segundo, as imagens ficam gravadas no fundo de nossos olhos, e se forem projetadas a um ritmo superior a 16 quadros por segundo associam-se na retina sem interrupção.
Eis um interessante trecho sobre a história do cinema, retirado da Wikipedia
Em 1876Eadweard Muybridge fez uma experiência: primeiro colocou 12 e depois 24 câmeras fotográficas ao longo de um hipódromo e tirou várias fotos da passagem de um cavalo. Ele obteve assim a decomposição do movimento em várias fotografias e através de um zoopraxiscópio pode recompor o movimento.

Fotos tiradas por Muybridge cada uma com uma câmera, colocadas lado a lado.













Hoje em dia, um filme de celulóide é rodado a 24 quadros por segundo, e um vídeo digital é gravado a cerca de 30 quadros por segundo.

Os LEDs rotativos
Estava eu no Facebook, quando deparei-me com um vídeo muito bacana, da página da Escola Tecnológica do Litoral Alentejano, de Portugal, que havia sido compartilhado pela Alexandra, professora daquela escola. Assista:


O dispositivo rotativo é montado usando 8 LEDs dispostos na vertical e programados para piscarem de tal forma que, no momento em que são colocados para girar, reproduzem as letras desejadas, que no caso do vídeo mostrado, correspondem às iniciais da escola: ETLA.
Os 8 LEDs exibem inúmeras configurações em que cada um deles se encontra aceso ou apagado, formando sequências de imagens alternadas tão rapidamente que, quando ainda não estão girando, nossos olhos não conseguem diferenciá-las umas das outras, pois é como se estivessem sobrepostas. Ao serem colocadas em movimento de rotação, a persistência retinal faz com as imagens, formadas em diferentes posições do espaço, deixem rastros que juntos formarão uma palavra ou desenho.

Funcionamento
Só como exemplo simples, vamos supor que a fileira com 8 LEDs fosse programada para acendê-los e apagá-los, de acordo com a sequência de 1 a 5, mostrada na figura abaixo. Ao movimentá-la, da direita para a esquerda, em uma determinada velocidade, elas formariam a imagem correspondente à letra A.


Fonte:
http://ged.feevale.br/bibvirtual/monografia/MonografiaLeandroAzevedo.pdf
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2 comentários:

  1. Olá, Jairo!!!!
    Muito bom esse seu post, parabéns!!!!
    O meu sobrinho, que é mágico profissional, tinha me falado que todos os mágicos fazem uso disso, ou seja, exploração da persistência visual e... o cinema é um exemplo clássico para explicar isso!!!!
    Aquele espaço ali, o blog "Da Física à Química"... é o paraíso!!!!! Obrigado, pela dica dos endereços, tando do blog quanto da ETLA!!!!

    Um abraço!!!!!

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    Respostas
    1. Olá, professor Valdir.
      Não sabia que os mágicos também fazem uso da persistência na retina. Grato pela informação.
      O blog da Alexandra Silva está repleto de boas matérias muito interessantes sobre física, e a escola técnica em que ela dá aulas, em Portugal, parece ser mesmo de primeiro mundo. Alexandra tornou-se uma das seguidoras mais antigas do meu blog, e eu a admiro muito, pelo excelente trabalho que ela desenvolve em prol da divulgação científica. Apesar da distância física que nos separa (você, Valdir, aí no Rio Grande do Norte, está bem mais perto de Portugal do que eu) nos aproximamos pelos nossos ideais, graças à internet,e aos nossos blogs.

      Quanto ao cinema, Valdir, lendo sobre o assunto na Wikipedia, descobri que, advinha quem, também está metido nesta história?
      Sim, de novo o nosso amigo usurpador de patentes: o grande Tomas Edison!. Leia este trecho:

      "William Kennedy Laurie Dickson, chefe engenheiro da Edison Laboratories, inventou uma tira de celulóide contendo uma sequência de imagens que seria a base para fotografia e projeção de imagens em movimento. Em 1891, Thomas Edison inventou (*1) o cinetógrafo e posteriormente o cinetoscópio. O último era uma caixa movida a eletricidade que continha a película inventada por Dickson mas com funções limitadas. O cinetoscópio não projetava o filme.

      Baseado na invenção de Edison, Auguste e Louis Lumière inventaram o cinematógrafo, um aparelho portátil que consistia num aparelho três em um (máquina de filmar, de revelar e projetar). Em 1895, o pai dos irmãos Lumière, Antoine, organizou uma exibição pública paga de filmes no dia 28 de dezembro no Salão do Grand Café de Paris. A exposição foi um sucesso. Este dia, data da primeira projeção pública paga, é comumente conhecida como o nascimento do cinema mesmo que os irmãos Lumière não tenham reivindicado para si a invenção de tal feito. Porém, as histórias americanas atribuem um maior peso a Thomas Edison pela invenção do cinema, quando na verdade o que ele fez foi pegar pequenos videos e exibi-los em maquinas caça-níquel, e para não perder tal fonte lucrativa sempre foi contra a exibição dos filmes em grandes salas.(*2)"

      Comentários meus:
      (*1) Será que foi realmente ele que inventou?
      (*2) Mais um motivo para que eu me certifique de uma vez, de que Edison agia na maioria das vezes com ganância. No caso da pobre Topsy não deve ter sido diferente.

      Obrigado pelo comentário. Você com certeza já se tornou TOP do INFRAVERMELHO neste quesito.

      Abraço.

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