Modeling the energy released in the H-bomb explosion at Bikini Atoll – An application of the Dimensional Analysis process
Keywords:
Physics, Dimensional analysis, Modeling, Nuclear bombAbstract
The modeling of physical events often requires mathematical predictions to understand the quantities influencing the analyzed phenomena. This knowledge is essential in engineering education, demonstrating that even with simple models, physics can explain and predict events. This study presents dimensional analysis as a modeling technique applied to estimate the energy released by the hydrogen bomb in a nuclear test at Bikini Atoll in July 1954, and its use in a Physics II class for engineering students. The results indicate that, despite sensitivity to measurement errors, the model provided satisfactory estimates, close to those calculated by the U.S. Navy at the time. The classroom approach proved effective in promoting meaningful, critical, and applied learning.
References
A CIÊNCIA da Explosão em Beirute: Estimativa da Energia liberada via Análise Dimensional. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=X_pTm7LqLZo. Acesso em: 20 dez. 2024.
MARTINS, R. de A. A busca da ciência a priori no final do século XVIII e a origem da análise dimensional. In: MARTINS, R. A.; MARTINS, L. A. C.; SILVA, C. C.; FERREIRA, J. M. H. (eds.). Filosofia e História da Ciência no Cone Sul: 3º Encontro. Campinas: AFHIC, 2004.
MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Física – Contexto & Aplicações. Rio de Janeiro: Scipione Didáticos, 2017. v. 2, p. 85.
NETO, M. L. da C. Um estudo do fenômeno explosão e das ondas de choque utilizando a fluidodinâmica computacional. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
ORIGINAL Colour Film of Baker Atom Bomb at Bikini Atoll 1946. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=d1up-TRMxdo. Acesso em: 20 dez. 2024.
OS TESTES nucleares no atol de Bikini. Disponível em: https://jornalggn.com.br/historia/os-teste-nucleares-no-atol-de-bikini/. Acesso em: 20 dez. 2024.
SONIN, A. A. The Physical Basis of Dimensional Analysis. Department of Mechanical Engineering, Cambridge, 1997.
TRANCANELLI, D. Grandezas físicas e análise dimensional: da mecânica à gravidade quântica. Revista Brasileira de Ensino de Física, [S. l.], v. 38, n. 2, p. 1-12, jun. 2016.
