AED FISICA

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
ENGENHARIA CIVIL
JÚLIO CÉZAR MACÁRIO
GOIÂNIA
2014
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
ENGENHARIA CIVIL
JÚLIO CÉZAR MACÁRIO
A EVOLUÇÃO DA COMPREENSÃO HUMANA SOBRE O MOVIMENTO
AED apresentada ao curso de graduação da Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Departamento de Engenharia, curso Engenharia Civil. 
Professor Adriano Aragão, 
Matéria: Física Geral e Experimental I 
Turma B01-3
Aluno: Júlio Cézar Macário – 2014.1.025.0182
GOIÂNIA 
2014
ÍNDICE
Introdução........................................................................................................................4
História da evolução da compreensão humana sobre o movimento...................5
Anaxímenes de Mileto.......................................................................................5
Escola Alexandrina............................................................................................6
Aristóteles..........................................................................................................6
Idade Média – Galileu Galilei.............................................................................6
Idade Moderna - Isaac Newton..........................................................................7
Idade Contemporânea - Albert Einstein.............................................................8
Conclusão..........................................................................................................10
Referências Bibliográficas ................................................................................11
INTRODUÇÃO
Uma das primeiras ciências exatas estabelecida como tal, a mecânica tem um vastíssimo campo de aplicação: serve tanto para prever, com milhares de anos de antecedência, o movimento dos corpos celestes - estrelas, planetas e satélites - como também para descrever o comportamento das partículas atômicas.
Mecânica é o ramo da física que estuda a ação das forças sobre os corpos e o comportamento dos sistemas materiais imersos nos campos de atuação dessas forças.
As primeiras questões sobre fenômenos mecânicos surgiram nas civilizações antigas, em virtude da necessidade que esses povos tinham de máquinas que os liberassem de certos esforços e que aumentassem a potência dos recursos de que dispunham. Pensadores Gregos, romanos e nomes como Newton e Einstein contribuíram a compreensão humana sobre o estudo da mecânica. 
A HISTÓRIA DA EVOLUÇÃO DA COMPREENSÃO HUMANA SOBRE O MOVIMENTO 
A ciência Física que estuda o movimento é a Mecânica. Ela se preocupa tanto com o movimento em si quanto com o agente que o faz iniciar ou cessar. Se abstraírem-se as causas do movimento e preocupar-se apenas com a descrição do movimento, teremos estudos de uma parte da Mecânica chamada Cinemática (do grego kinema, movimento). Se, ao invés disso, buscar-se compreender as causas do movimento, as forças que iniciam ou cessam o movimento dos corpos, veremos estudos da parte da Mecânica chamada Dinâmica (do grego dynamis, força). Existe ainda uma disciplina que estuda justamente o não-movimento, corpos parados: é a Estática (do gregostatikos, ficar parado). De certo modo, a estaticidade é uma propriedade altamente específica, pois só se apresenta para referenciais muito especiais, de modo que o comum é que em qualquer situação, possamos atribuir movimento ao objeto em análise.
 Historicamente, a afirmação da física como ciência moderna está intimamente ligada ao desenvolvimento da mecânica, que tem como pilares principais de estudo a energia mecânica e os momentos linear e angular, suas conservações e variações. Desde o fim da Idade Média havia a necessidade de se entender a mecânica, e os conhecimentos da época, sobretudo aristotélicos, já não eram mais suficientes. Galileu centrou seus estudos dos projéteis, dos pêndulos e nos movimentos dos planetas, e Isaac Newton elaborou mais tarde os princípios fundamentais da dinâmica ao publicar suas leis e a gravitação universal em seu livro Principia, que se tornou a obra científica mais influente de todos os tempos.
Muitos dos pensadores gregos, desde a Escola de Mileto (VI a.C.), se preocuparam com a Physis, ou seja, com a natureza das coisas e sua constituição. A palavra grega Physis significa a natureza essencial (ou íntima) de todas as coisas, e dela se origina o termo Física.
As primeiras tentativas ocidentais de prover uma explicação racional para os fenômenos naturais vieram com os gregos. Tales de Mileto foi historicamente o primeiro filósofo ocidental a recusar explicações sobrenaturais, religiosas ou mitológicas para os fenômenos naturais, defendendo que todo evento físico tem uma causa natural. 
Anaxímenes de Mileto
Anaxímenes de Mileto (570 - 500 a.C.) e os seguidores da Escola de Mileto se preocupou com o movimento dos corpos celestes. Foi Anaxmenes quem primeiro propôs que os astros celestes seriam corpos fixos a esferas de revolução, e parece ter sido ele também quem pela primeira vez apresentou uma distinção entre planeta e estrela. Os gregos perceberam que os planetas exibiam um comportamento curioso e distinto dos demais astros. Eles se movimentavam de tal maneira que, em algumas épocas do ano, os planetas exibiam "movimentos retrógrados", isto , eles repentinamente paravam no espaço e retrocediam.
Escola Alexandrina
A Escola Alexandrina também deu contribuições relevantes para o desenvolvimento da Mecânica. Em 338 a.C., a civilização grega começa a perder força política com a conquista da Grécia pelos macedônios. O saber filosófico, porém, manteve o seu significado amplo e universalizante dado pelos gregos. Devido à expansão militar do Império Macedônico, efetuada por Alexandre, houve um processo de disseminação da cultura grega clássica e uma interação dela com a cultura dos povos orientais conquistados. Para isso contribuiu o fato de Aristóteles ter-se tornado, em 343 a.C., preceptor de Alexandre, o Grande, filho do rei Felipe da Macedônia. A cidade de Alexandria foi fundada pelo grande conquistador em 332 a.C., que marca o início do período helenístico, e transformou-se, com o declínio do poder político e econômico de Atenas, num grande centro cultural e científico da Antiguidade.
Dentre os grandes representantes da Escola Alexandrina, do ponto de vista da contribuição para a mecânica, destacam-se Hiparco, Hero e Ptolomeu.
Aristóteles
Outro grande contribuinte à compreensão humana de movimento, foi Aristóteles. Segundo Aristóteles todos os corpos celestes no Universo possuíam almas, ou seja, intelectos divinos que os guiavam ao longo das suas viagens, sendo portanto estes responsáveis pelo movimento do mesmo.
Existiria, então, uma última e imutável divindade, responsável pelo movimento de todos os outros seres, uma fonte universal de movimento, que seria, no entanto, imóvel. Todos os corpos deslocar-se-iam em função do amor, o qual nas últimas palavras do Paraíso de Dante, movia o Sol e as primeiras estrelas.Aristóteles nunca relacionou o movimento dos corpos no Universo com o movimento dos corpos da Terra.
Idade Média – Galileu Galilei
O conhecimento dos gregos prevaleceu durante séculos. Somente a partir do século XV, com o Renascimento, que a ciência começou a modernizar-se. Galileu Galilei (1564 – 1642) foi o principal cientista da área nessa época. Foi ele quem introduziu o conceito de movimento uniforme e estudou o movimento do pêndulo simples e dos projéteis. Foi também ele que propôs que o Sol seria o centro do Sistema Solar, e não a Terra, como se acreditava anteriormente.
Galileu foi quem primeiro estudou, com rigor, os movimentos na Terra. As suas experiências permitiram chegar a algumas leis da Física que ainda hoje são aceitas. Foi também Galileu que introduziu o método experimental: Na base da Física, estão problemasacerca dos quais os físicos formulam hipóteses, as quais são sujeitas à experimentação, ou seja, provoca-se um dado fenômeno em laboratório de modo a ser possível observá-lo e analisá-lo cuidadosamente. Galileu procedeu à várias experiências, como deixar cair corpos de vários volumes e massas, estudando os respectivos movimentos. Tais experiências permitiram-lhe chegar a conclusões acerca do movimento em queda livre e ao longo de um plano inclinado. Também fez o estudo do movimento do pêndulo, segundo o qual concluiu que independentemente da distância percorrida pelo pêndulo, o tempo para completar o movimento é sempre o mesmo. Através desta conclusão construiu o relógio de pêndulo, o mais preciso da sua época.
No mesmo ano da morte de Galileu, nasceu Isaac Newton, um grande filósofo, matemático e físico que propôs as três Leis fundamentais da dinâmica em sua obra denominada “Princípios matemáticos da filosofia natural”, publicada em 1687. As teorias apresentadas por Newton pareciam ser perfeitas e descreviam, até então, o movimento de todos os corpos.
Idade Moderna - Isaac Newton 
A obra de Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, é considerada uma das mais influentes em História da ciência. Publicada em 1687, esta obra descreve a lei da gravitação universal e as três leis de Newton, que fundamentaram a mecânica clássica. 
Ao demonstrar a consistência que havia entre o sistema por si idealizado e as leis de Kepler do movimento dos planetas, foi o primeiro a demonstrar que o movimento de objetos, tanto na Terra como em outros corpos celestes, são governados pelo mesmo conjunto de leis naturais. O poder unificador e profético de suas leis era centrado na revolução científica, no avanço do heliocentrismo e na difundida noção de que a investigação racional pode revelar o funcionamento mais intrínseco da natureza. 
Newton analisou o movimento dos corpos que sofrem a ação da força centrípeta e aplicou os resultados a corpos em órbita, projéteis, pêndulos e corpos em queda livre próximos à Terra. A partir das leis de Kepler e de suas leis de movimento, demonstrou que os planetas sofrem a ação de uma força de atração do Sol que varia com o inverso do quadrado da distância. A generalização desta ideia ou levou a à Lei da Gravitação Universal. Newton explicou com extrema clareza as órbitas excêntricas de cometas, as marés e suas variações e a precessão do eixo terrestre.. 
Decomposição da luz - Newton pesquisa também a natureza da luz. Demonstra que, ao passar por um prisma, a luz branca se decompõe nas cores básicas do espectro luminoso: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul e violeta. 
Leis da mecânica - A mecânica clássica se baseia em três leis. 
Primeira lei - É a da inércia. Diz que um objeto parado e um objeto em movimento tendem a se manter como estão a não ser que uma força externa atue sobre eles. 
Segunda lei - Diz que a força é proporcional à massa do objeto e sua aceleração. A mesma força irá mover um objeto com massa duas vezes maior com metade da aceleração. 
Terceira lei - Diz que para toda ação há uma reação equivalente e contrária. Este é o princípio da propulsão de foguetes: quando os gases "queimados"(resultantes da combustão do motor) escapam pela parte final do foguete, fazem pressão em direção oposta, impulsionando-o para a frente. 
Gravitação universal - observando uma maçã que cai de uma árvore do jardim de sua casa, ocorre a Newton a idéia de explicar o movimento dos planetas como uma queda. A força de atração exercida pelo solo sobre a maçã poderia ser a mesma que faz a Lua "cair" continuamente sobre a Terra.. 
Durante os 20 anos seguintes , Newton desenvolve os cálculos que demonstram a hipótese da gravitação universal e detalha estudos sobre a luz, a mecânica e o teorema do binômio. Em 1687 publica Princípios matemáticos da filosofia natural, conhecida como Principia, obra-prima científica que consolida com grande precisão matemática suas principais descobertas. Newton prova que a Física pode explicar tanto fenômenos terrestres quanto celestes e por isso é universal.
Idade Contemporânea - Albert Einstein
Nascido em Ulm, Einstein foi físico e pesquisador muito conhecido por ter proposto a teoria da relatividade, mas também foi ele quem explicou corretamente o efeito fotoelétrico, fato esse que possibilitou o desenvolvimento da bomba atômica, mesmo sem ele saber para quais fins se destinava. A teoria da relatividade foi uma revolução para o século XX, pois ela provocou inúmeras transformações em conceitos básicos como também proporcionou que fatos importantes, ainda não explicáveis, pudessem ser explicados
A teoria da relatividade é composta de duas outras teorias: Teoria da Relatividade Restrita, que estuda os fenômenos em relação a referenciais inerciais, e a Teoria da Relatividade Geral, que aborda fenômenos do ponto de vista não inercial. Apesar de formar uma só teoria, elas foram propostas em tempos diferentes, no entanto ambas trouxeram o conhecimento de que os movimentos do Universo não são absolutos, mas sim relativos.
A teoria da relatividade restrita foi construída por Einstein a partir de dois importantes postulados:
1ª – Postulado da Relatividade: as leis da Física são as mesmas em todos os sistemas de referência inercial.
2ª – Postulado da Constância da Velocidade da Luz: a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor para qualquer referencial inercial, ou seja, c = 300 000 km/s.
A Relatividade no Cotidiano
A relatividade pode não ser um assunto muito comum no dia a dia, mas ela faz parte do nosso cotidiano. Quando aproximamos da velocidade da luz tudo muda, nesse sentido a relatividade é muito importante. Não é possível ver como que isso ocorre utilizando carros e aviões, mas as partículas subatômicas podem se movimentar muito rápido, podendo alcançar velocidades bem próximas à velocidade da luz.
Um instrumento muito comum na atualidade utiliza mecanismos advindos da relatividade para determinar com alta precisão a posição na Terra, esse é o chamado GPS. Encontrado em celulares de última geração, esse instrumento depende de 24 satélites ao redor da Terra para a determinação correta da posição, mas se não fosse a relatividade, todas as medidas estariam erradas. Os cálculos e correções relativísticos são necessários em consequência da velocidade dos satélites, aproximadamente 14 mil km/h. Essa velocidade é realmente pequena se comparada com a velocidade da luz, mas mesmo assim os cálculos são necessários. O aparelho de GPS está cada vez mais presente em nosso cotidiano, seja no avião, nos automóveis, navio, em muitos lugares podemos encontrá-lo. Caso não fossem calculados os efeitos da relatividade, poderiam acontecer grandes desastres.
CONCLUSÃO
Podemos dizer que muito tempo passou até que se admitisse que poderia haver movimento mesmo sem uma força estar atuando sobre o objeto. Foi Galileu Galilei, que, através de diversos experimentos, contribuiu decisivamente para refutar a visão que o filósofo Aristóteles apresentava sobre o movimento. Porém, foi Isaac Newton que, com base nas idealizações de Galileu, formulou o Princípio da Inércia, que, em sua homenagem, conhecemos hoje como Primeira Lei de Newton.
Do ponto de vista da descrição matemática, esses fenômenos estão relacionados com termos não-lineares nas equações que descrevem o sistema, embora nem todos os termos não-lineares de equações estejam associados a fenômenos de caos determinístico.
Muitos atribuem a Henri Poincaré a primeira identificação de um fenômeno caótico em seus estudos de mecânica celeste, no final do século XIX. O grande impulso no estudo de fenômenos caóticos, nas últimas décadas, foi possível graças ao desenvolvimento de computadores, que permitem os cálculos numéricos necessários.
A história do desenvolvimento científico do homem, particularmente o do último século, permite que se conclua que é inimaginável que conhecimentos estão reservados aos homens do futuro.REFERÊNICIAS BIBLIOGRÁFICAS
Sites: 
Tec Ciência - tecciencia.ufba.br 
E-física - efisica.if.usp.br
Passei Web - www.passeiweb.com
Brasil Escola - www.brasilescola.com
Escola Secundária José Saramango - esjsmedeahome11d.weebly.com 
Centro de Física do CDCC - Usp - fisica.cdcc.usp.br
Física Net - www.fisica.net