Minerais

A arte e a ciência dos fogos de artifício



Arte, Química, Física e Matemática Ilumine o Quarto de Julho!


Fogos de artifício coloridos: A cor de uma explosão de fogos de artifício é criada pela adição de compostos metálicos que chamam com uma cor conhecida às estrelas dentro de uma concha de fogos de artifício. Esta foto mostra explosões de fogos de artifício com uma variedade de cores. O fotógrafo foi Kurume-Shimin. Foto usada aqui sob uma licença Creative Commons.

Fogos de artifício aéreos: As cores vibrantes em uma queima de fogos são possíveis por minerais. Cada faixa de cor na tela acima é formada por uma partícula em chamas à medida que viaja pelo ar. Os sais de metal nas partículas em chamas absorvem a energia térmica e a liberam na forma de luz colorida.

Luzes, cores, sons, formas e surpresas!

Por que os fogos de artifício atraem tantas pessoas? Há muitas respostas para essa pergunta, mas a maioria das pessoas simplesmente gosta das explosões brilhantes de luz, cor e som. Outros gostam de ser surpreendidos pela forma e cor das explosões de fogos de artifício. Essas formas e cores não acontecem por acaso. Eles são produzidos deliberadamente por uma cuidadosa combinação de arte, química, física e matemática!

Como o Fireworks funciona

Uma explosão aérea de fogos de artifício é produzida lançando uma concha de fogos de artifício no ar, onde ocorre uma explosão. Essa explosão impulsiona partículas brilhantes em chamas (conhecidas como "estrelas") em várias direções. Cada raio de luz nas fotos de fogos de artifício nesta página é uma "estrela" em chamas voando pelo ar.

Examine o diagrama de uma concha de fogos de artifício abaixo e leia a legenda para entender melhor o que acontece no ar quando essa explosão ocorre.

Equipamento de lançamento de fogos de artifício: Cascas aéreas de fogos de artifício são lançadas a partir de tubos curtos de metal conhecidos como "morteiros". Os fios que correm pelas argamassas carregam uma sacudida de eletricidade que inflama uma carga explosiva no fundo da argamassa. A explosão acende o fusível da carapaça e a lança no ar.

Anatomia de um escudo aéreo de fogos de artifício

Anatomia de uma carcaça aérea de fogos de artifício: Quando uma carapaça de fogos de artifício é lançada no ar, o fusível está queimando. O fusível tem o comprimento certo para acender a carga explosiva na altitude desejada. Quando a carga explode, acende instantaneamente a pólvora, aumentando o tamanho e a força da explosão. Essa explosão inflama as estrelas e as lança para fora em todas as direções. As estrelas queimam enquanto viajam pelo ar para produzir as estrias de uma explosão de fogos de artifício coloridos.

Fogos de artifício na Alemanha: Fogos de artifício coloridos explodem de uma celebração em Düsseldorf, Alemanha.

Controlando a aparência da explosão

Cores e formas dos fogos de artifício: A) Explosões multicoloridas de fogos de artifício podem ser produzidas carregando a carga com estrelas contendo sais de vários metais. Diferentes tamanhos de estrelas produzirão faixas de diferentes comprimentos e brilho.
B) A parte externa de uma estrela acende primeiro e a parte interna queima por último. As estrelas que mudam de cor à medida que voam têm uma camada externa que contém um sal metálico e um núcleo interno que contém outro sal metálico.
C) Alterar o tamanho e a forma das estrelas produzirá rajadas de diferentes tamanhos, formas e velocidades.
D) A colocação cuidadosa das estrelas mudará a forma da explosão. Círculos, anéis, palmas, salgueiros, crisântemos e outras formas de rajadas podem ser produzidos. Um número infinito de explosões pode ser produzido variando cuidadosamente a forma, tamanho, densidade e composição das estrelas.

O que causa as cores?

CorMetais
Vermelhoestrôncio, lítio
laranjacálcio
Amarelosódio, cádmio
Brancomagnésio, alumínio
Verdebário
Azulcobre, cobalto
Roxaestrôncio e cobre, manganês
Pratatitânio, magnésio, alumínio

A química guarda os segredos da cor de uma explosão de fogos de artifício. As cores que você vê no céu são determinadas por compostos metálicos que são adicionados deliberadamente em quantidades muito pequenas às estrelas quando são fabricadas.

À medida que as estrelas queimam, os átomos de metal absorvem energia, ficam excitados e emitem uma cor específica de luz. Alguns dos metais que produzem as cores dos fogos de artifício estão tabulados aqui.

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A mecânica de uma explosão aérea de fogos de artifício

As pessoas que produzem fogos de artifício são realmente inteligentes. Eles combinam um conhecimento de química e física com engenhosidade artística para produzir uma variedade infinita de explosões de fogos de artifício. Como eles fazem isso? Eles mudam o tamanho, a forma, a densidade, a composição e a colocação das estrelas dentro do casco dos fogos de artifício. Ao fazer isso, eles mudam a forma, velocidade, direção, taxa de queima e cor da explosão aérea.

Eles também podem colocar conchas dentro de conchas para várias explosões e explosões. Ou podem incluir fogos de artifício, assobios ou outros fazedores de ruído. Pessoas engenhosas podem criar conchas de fogos de artifício para um número infinito de efeitos visuais.

Como eles fizeram isso?

Na próxima vez que você for a uma exibição de fogos de artifício em quatro de julho, estude os diferentes tipos de explosões e imagine como elas podem ter sido realizadas.

Você provavelmente pode imaginar quantos deles são feitos.

Fogos de artifício em Indiana: Fogos de artifício sobre Indianapolis, IN.

Fogos de artifício na Califórnia: Fogos de artifício sobre San Diego, CA.