Buraco

Um buraco em uma árvore morta.

Um buraco é uma abertura em ou através de um meio particular, geralmente um corpo sólido. Os furos ocorrem por meio de processos naturais e artificiais e podem ser úteis para diversos fins, ou podem representar um problema que precisa ser abordado em vários campos da engenharia. Dependendo do material e do posicionamento, um furo pode ser uma reentrância em uma superfície (como um buraco no chão) ou pode passar completamente por essa superfície (como um furo criado por um furador em um pedaço de papel) .

tipos

Furos de perfuração entre um par de selos postais de uma bobina de selos.

Os buracos podem ocorrer por vários motivos, incluindo processos naturais e ações intencionais de humanos ou animais. Buracos no solo que são feitos intencionalmente, como buracos feitos durante a busca por comida, para replantar árvores ou postes feitos para proteger um objeto, geralmente são feitos através do processo de escavação . Furos não intencionais em um objeto geralmente são um sinal de dano . Buracos e sumidouros podem danificar assentamentos humanos. [1]

Os furos podem ocorrer em uma ampla variedade de materiais e em uma ampla gama de escalas. Os menores buracos observáveis ​​por humanos incluem pinholes e perfurações , mas o menor fenômeno descrito como um buraco é um buraco de elétron , que é uma posição em um átomo ou rede atômica onde um elétron está faltando. O maior fenômeno descrito como um buraco é um buraco negro supermassivo , um objeto astronômico que pode ser bilhões de vezes mais massivo que o sol da Terra .

O buraco mais profundo da Terra é o Kola Superdeep Borehole feito pelo homem , com uma verdadeira profundidade de perfuração vertical de mais de 7,5 milhas (12 quilômetros), que é apenas uma fração da distância de quase 4.000 milhas (6.400 quilômetros) até o centro de a Terra. [2]

Na matemática

Na topologia geométrica , considera-se que o donut e a xícara de café pertencem ao mesmo "gênero" matemático porque cada um tem um orifício.

Na matemática , os buracos são examinados de várias maneiras. Uma delas é a homologia , que é uma forma geral de associar certos objetos algébricos a outros objetos matemáticos, como espaços topológicos . Os grupos de homologia foram originalmente definidos na topologia algébrica , e a homologia era originalmente um método matemático rigoroso para definir e categorizar lacunas em um objeto matemático chamado variedade . A motivação inicial para definir os grupos de homologia foi a observação de que duas formas podem ser distinguidas pelo exame de seus orifícios. [3] Por exemplo, um círculo não é um disco porque o círculo tem um buraco enquanto o disco é sólido, [4]e a esfera comum não é um círculo porque a esfera contém um orifício bidimensional enquanto o círculo contém um orifício unidimensional. Como um buraco é imaterial, não é imediatamente óbvio como definir um ou distingui-lo de outros.

Outra é a noção de grupo de homotopia : são invariantes de um espaço topológico que, quando não triviais (diz-se também neste caso que o espaço não é k-conexo ), detectam a presença de "buracos" no sentido de que o o espaço contém uma esfera que não pode ser reduzida a um ponto. O termo buraco é frequentemente usado informalmente ao discutir esses objetos. [5]

Para superfícies, existe uma noção mais próxima do significado intuitivo: o gênero de uma superfície orientável e conectada é um número inteiro que representa o número máximo de cortes ao longo de curvas simples fechadas sem interseção sem tornar a variedade resultante desconectada. [6] Em termos leigos, é exatamente o número de "buracos" que a superfície tem, quando representada como uma subvariedade no espaço tridimensional.

em física

Na física, a antimatéria é amplamente descrita como um buraco, um local que, quando reunido com a matéria comum para preencher o buraco, resulta no cancelamento mútuo do buraco e da matéria. Isso é análogo a remendar um buraco com asfalto ou encher uma bolha abaixo da superfície da água com uma quantidade igual de água para cancelá-la. O exemplo mais direto é o buraco do elétron ; uma descrição teórica bastante geral é fornecida pelo mar de Dirac , que trata pósitrons (ou antipartículas em geral) como buracos. Os buracos fornecem uma das duas formas primárias de condução em um semicondutor , isto é, o material do qual os transistoressão feitos; sem buracos, a corrente não poderia fluir e os transistores ligam e desligam ativando ou desabilitando a criação de buracos.

em biologia

O Grande Buraco Azul perto de Ambergris Caye , Belize , é um sumidouro subaquático .

Os corpos dos animais tendem a conter orifícios especializados que atendem a várias funções biológicas, como a ingestão de oxigênio ou comida, a excreção de resíduos e a ingestão ou expulsão de outros fluidos para fins reprodutivos. Em alguns animais simples, um único buraco atende a todos esses propósitos. [7] A formação de buracos é um evento significativo no desenvolvimento de um animal:

Todos os animais começam em desenvolvimento com um buraco, o blastóporo . Se houver dois orifícios, o segundo orifício será formado posteriormente. O blastóporo pode surgir na parte superior ou inferior do embrião. [7]

A gramicidina A , um polipeptídeo com formato helicoidal, tem sido descrita como um orifício portátil. Quando forma um dímero , pode se inserir nas membranas celulares de bicamada e formar um orifício através do qual as moléculas de água podem passar. [8]

Cego e completamente

Tipos de furos na engenharia: cego (esquerda), passante (meio), interrompido (direita).

Em engenharia , usinagem e ferramentas , um furo pode ser um furo cego ou passante (também chamado de furo passante ou furo de folga ). Um furo cego é um furo que é alargado , perfurado ou fresado em uma profundidade especificada sem passar para o outro lado da peça de trabalho. Um orifício passante é um orifício feito para atravessar completamente o material de um objeto. Em outras palavras, um orifício passante é um orifício que atravessa alguma coisa. Torneirasusados ​​para furos passantes são geralmente cônicos, pois baterão mais rápido e os cavacos serão liberados quando o macho sair do furo.

A etimologia do buraco cego é que não é possível ver através dele. Também pode se referir a qualquer recurso que é levado a uma profundidade específica, mais especificamente referindo-se ao furo roscado internamente (orifícios roscados). Desconsiderando a ponta da broca, a profundidade do furo cego, convencionalmente, pode ser um pouco mais profunda que a profundidade da rosca.

Existem três métodos aceitos para rosquear furos cegos:

  1. Rosqueamento convencional , especialmente com machos de fundo
  2. Rosqueamento de ponto único , onde a peça de trabalho é girada e uma ferramenta de corte pontiaguda é alimentada na peça de trabalho na mesma taxa que o passo da rosca interna. O apontamento único dentro de um furo cego, como mandrilar dentro de um, é inerentemente mais desafiador do que fazê-lo em um furo passante. Isso era especialmente verdadeiro na época em que a usinagem manual era o único método de controle. Hoje, o CNC torna essas tarefas menos estressantes, mas ainda mais desafiadoras do que com furos passantes.
  3. Interpolação helicoidal, onde a peça de trabalho permanece estacionária e o Controle Numérico Computadorizado (CNC) move uma fresa no caminho helicoidal correto para uma determinada rosca, fresando a rosca.

Pelo menos dois fabricantes de ferramentas dos EUA fabricaram ferramentas para fresamento de rosca em furos cegos: Ingersoll Cutting Tools de Rockford, Illinois, e Tooling Systems de Houston, Texas, que introduziu o Thread Mill em 1977, um dispositivo que fresava grandes roscas internas no cego furos de preventores de explosão de poços de petróleo . Hoje, muitas fresadoras CNC podem executar esse ciclo de fresamento de rosca (veja um vídeo desse corte na seção "Links externos").

Um uso de furos passantes em eletrônica é com a tecnologia through-hole , um esquema de montagem que envolve o uso de condutores nos componentes que são inseridos em furos perfurados em placas de circuito impresso (PCB) e soldados a almofadas no lado oposto por montagem manual (colocação manual) ou pelo uso de máquinas automatizadas de montagem por inserção. [9] [10]

Furos

Um pinhole é um pequeno orifício, geralmente feito pressionando um objeto fino e pontiagudo, como um alfinete , através de um material facilmente penetrante, como um tecido ou uma camada muito fina de metal . Furos semelhantes feitos por outros meios também são chamados de pinholes. Pinholes podem ser feitos intencionalmente por vários motivos. Por exemplo, em ótica , os orifícios são usados ​​como aberturas para selecionar certos raios de luz. Isso é usado em câmeras pinhole para formar uma imagem sem o uso de uma lente . [11] Furos em produtosembalagens têm sido usadas para controlar a atmosfera e a umidade relativa dentro da embalagem. [12]

Em muitos campos, os furos são um efeito colateral prejudicial dos processos de fabricação. Por exemplo, na montagem de microcircuitos , os orifícios na camada isolante dielétrica que cobre o circuito podem causar a falha do circuito. Portanto, "[para] evitar furos que possam se projetar por toda a espessura da camada dielétrica, é prática comum peneirar várias camadas de dielétrico com secagem e queima após cada triagem", evitando assim que os furos se tornem contínuos. [13]

Filosofia e psicologia

Observou-se que os buracos ocupam uma posição ontológica incomum na filosofia, pois as pessoas tendem a se referir a eles como objetos tangíveis e contáveis, quando na verdade são a ausência de algo em outro objeto. [14] [15]

No estudo da percepção visual, um buraco é um caso especial de figura-fundo , pois a região do fundo é toda circundada pela figura. Para que uma região seja percebida como um buraco visual, três fatores são importantes: fatores de profundidade que indicam que a região fechada está por trás; agrupamento entre a região fechada e o entorno; e fatores figurativos (por exemplo, simetria, convexidade ou familiaridade) que levam à percepção de uma figura em vez de um buraco. [16] [17]

Há um debate sobre se os buracos são especiais e se são percebidos como tendo sua própria forma. Podem ser especiais em alguns casos, mas não na propriedade dos contornos. [18]

Algumas pessoas têm aversão à visão de padrões irregulares ou aglomerados de pequenos orifícios, uma condição chamada tripofobia . [19] [20] Os pesquisadores levantam a hipótese de que este é o resultado de uma repulsa biológica que associa formas tripofóbicas com perigo ou doença e, portanto, pode ter uma base evolutiva . [21] [19]

Na cultura e como metáfora

Caldeirões rasos em uma superfície de estrada.

Um exemplo do uso de buracos na cultura popular pode ser encontrado na letra da música dos Beatles , " A Day in the Life ", de seu álbum de 1967, Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band :

Eu li as notícias hoje, oh boy:
Quatro mil buracos em Blackburn Lancashire.
E embora os buracos fossem bem pequenos,
Eles tiveram que contá-los todos,
Agora eles sabem quantos buracos são necessários para encher o Albert Hall. [22]

A referência a 4.000 buracos foi escrita por John Lennon , e inspirada em um resumo de notícias Far & Near da mesma edição de 17 de janeiro do Daily Mail , que também havia fornecido inspiração para versos anteriores da canção. Sob o título "Os buracos em nossas estradas", o resumo afirmava: "Há 4.000 buracos na estrada em Blackburn, Lancashire, ou um vigésimo sexto de um buraco por pessoa, de acordo com uma pesquisa do conselho. Se Blackburn é típico, há dois milhões de buracos nas estradas da Grã-Bretanha e 300.000 em Londres". [23] Buracos também foram descritos como parasitas ontológicos porque eles só podem existir como aspectos de outro objeto. [14]O conceito psicológico de um buraco como um objeto físico é levado ao seu extremo lógico no conceito ficcional de um buraco portátil , exemplificado em jogos de RPG e caracterizado como um "buraco" que uma pessoa pode carregar consigo, guardar coisas, e insira-se conforme necessário. [24]

Na arte, os buracos às vezes são referidos como espaço negativo , como no caso do conceito japonês de Ma .

Buracos também podem ser referenciados metaforicamente como existentes em coisas não tangíveis. Por exemplo, pode-se dizer que uma pessoa que fornece um relato de um evento que carece de detalhes importantes tem "buracos em sua história", e pode-se dizer que uma obra de ficção com elementos narrativos inexplicados tem buracos na trama . [25] Uma pessoa que sofreu uma perda é muitas vezes referida como tendo um "buraco no coração". O conceito de "buraco em forma de Deus" ocorre no discurso religioso:

[H] humanos são comumente ditos como tendo “um buraco em forma de Deus” em nossas almas. Se você é uma pessoa religiosa, pode explicar o buraco dizendo que Deus o colocou ali para que fosse mais fácil recebê-lo. Se você é naturalista ou ateu, acredita que o buraco em forma de Deus está em nossas mentes, não em nossas almas. Você então procura as razões pelas quais o conceito de Deus pode ter evoluído em nossa espécie. [26]

Unicode

O símbolo Unicode para HOLE, U+1F573, foi aprovado em 2014 como parte do gráfico Miscellaneous Symbols and Pictographs no Unicode 7.0, [27] e fazia parte do Emoji 1.0, publicado em 2015. [28] Como representações pictóricas para emoji são dependente da plataforma, a Emojipedia mostra imagens do símbolo do buraco conforme representado em várias plataformas. [29]

Galeria

Veja também

Referências

  1. ^ "A história do buraco" . O Economista . 11-06-2016 . Recuperado 2017-02-11 .
  2. ^ "O que há no fundo do buraco mais profundo da Terra?". 11-03-2016 . Recuperado 2016-08-17 .
  3. ^ Richeson, D .; A Joia de Euler: A Fórmula do Poliedro e o Nascimento da Topologia , Universidade de Princeton (2008), p. 254.
  4. ^ Arnold, Bradford Henry (2013). Conceitos Intuitivos em Topologia Elementar. Dover Livros de Matemática. Publicações Courier / Dover . pág. 58. ISBN 978-0-48627576-5.
  5. ^ Matoušek, Jiří (2007). Usando o Teorema de Borsuk-Ulam : Palestras sobre Métodos Topológicos em Combinatória e Geometria (2ª ed.). Berlim-Heidelberg: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-00362-5. Escrito em cooperação com Anders Björner e Günter M. Ziegler , Seção 4.3
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  8. ^ Mouritsen, Ole G. (2005). Vida - como uma questão de gordura: a ciência emergente da lipidômica. Springer. pág. 186. ISBN 978-3-54023248-3. OCLC  1156049123.
  9. ^ Electronic Packaging: Solder Mounting Technologies in KH Buschow et al (eds.), Encyclopedia of Materials: Science and Technology , Elsevier , 2001 ISBN 0-08-043152-6 , pp. 
  10. ^ Horowitz, Paul; Colina, Winfield (1989). A arte da eletrônica (2ª ed.). Cambridge: Cambridge University Press . ISBN 978-0-52137095-0.
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  24. ^ David Zeb Cook, Jean Rabe, Warren Spector, Dungeon Master Guide for the AD&D Game (1995), p. 235.
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  27. ^ "Unicode: Diversos símbolos e pictogramas" . Recuperado 2018-08-20 .
  28. ^ "Versão Emoji 1.0" . Recuperado 2018-08-20 .
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