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Introdução ao Estudo da Física A palavra física vem do grego physiké, que significa ‘ciência das coisas naturais’. De forma geral a “Física é a área das ciências naturais que estuda os fenômenos que acontecem com a matéria no decorrer do espaço tempo.” A Física se desenvolve em função da necessidade do homem de conhecer o mundo natural e controlar e reproduzir as forças da natureza em seu benefício. 1) Física na Antiguidade Surgem os "filósofos naturais" interessados em racionalizar o mundo sem recorrer à intervenção divina. As primeiras teorias surgem na Grécia, no século V a.C. com Leucipo, de Mileto, e seu aluno Demócrito, de Abdera (460 a.C. - 370 a.C.). 2) Física Aristotélica: É com Aristóteles (384 a.C. - 322 a.C.) que a Física e as demais ciências ganham o maior impulso na Antiguidade. Suas principais contribuições para a Física são as ideias sobre o movimento, queda de corpos pesados (chamados "graves", daí a origem da palavra "gravidade") e o geocentrismo. A lógica aristotélica irá dominar os estudos da Física até o final da Idade Média. 3) Arquimedes - (287 a.C. - 212 a.C.) - conhecido pelos estudos de hidrostática e por suas invenções, como o parafuso sem ponta para elevar água. 4) Nicolau Copérnico (1473 - 1543), cria uma revolução que rompe com mais de dez séculos de domínio do geocentrismo. Diz pela primeira vez que a Terra não é o centro do Universo e sim um entre outros tantos planetas que giram em torno do Sol. Enfrenta a dura oposição da Igreja Católica. 5) Galileu Galilei (1564-1642), consolida a revolução copernicana com o aprimoramento do telescópico e as leis de movimentos. 6) Joannes Kepler (1571- 1630), foi um astrônomo e matemático. Considerado figura chave da revolução científica do século XVII. Formulou as três leis fundamentais da mecânica celeste – Leis de Kepler. 7) Isaac Newton (1642-1727), é reconhecido como grande cientista que revoluciona a Física e a matemática. Formulou a teoria geral da mecânica e da gravitação universal e o cálculo infinitesimal. 8) ERA QUÂNTICA - Surge no final do século XIX. Foi uma grande revolução que levou a Física à modernidade e a teoria quântica, que começa a se definir. É a inauguração de uma nova "lógica" resultante das várias pesquisas sobre a estrutura do átomo, radiatividade e ondulatória. a) Max Planck (1858-1947) - define o conceito fundamental da nova teoria - o quanta. A teoria geral é de autoria de um grupo internacional de físicos, entre os quais: Niels Bohr (Dinamarca), Louis De Broglie (França), Erwin, Shrödinger e Wolfgang , Pauli (Áustria), Werner Heisenberg (Alemanha), e Paul Dirac (Inglaterra). b) Niels Bohr (1885-1962) – Elabora o modelo quântico do átomo. c) Albert Einstein (1879-1955), teoria da relatividade - A teoria da relatividade surge em duas etapas e altera profundamente as noções de espaço e tempo. Enquanto a mecânica quântica é resultado do trabalho de vários físicos e matemáticos, a relatividade é fruto exclusivo das pesquisas de Albert Einstein. i) Relatividade Restrita - Em 1905 ele formula a Teoria da Relatividade Restrita (ou especial), segundo a qual a distância e o tempo podem ter diferentes medidas segundo diferentes observadores. Não existe tempo e espaço absolutos como afirmara Newton! ii) Teoria Geral da Relatividade (1916), classificada pelo próprio Einstein como "bonita esteticamente", é também uma teoria da gravidade capaz de explicar a força de atração pela geometria tempo-espaço. Obs.: Essa será uma aula de apresentação da Física. Copiar no quadro as 6 primeiras linhas e anotar os nomes dos itens 1) a 8) e fazer uma discursão com a classe. 2ª AULA 1- Divisões da Física 2 - O método científico (opcional quando visto na Biologia): Através desse temos a formulação de modelos, teorias, leis e princípios. 3 - Grandezas Física São fatores que podem ser medidos no estudo de determinado fenômeno FÍSICO. Fenômenos são todos os acontecimentos que ocorrem ao nosso redor. Entre os eles existe uma relação de interdependência. Tais relações constituem as LEIS FÍSICAS. 4 - Medida de uma Grandeza Física Medir, significa comparar com um padrão previamente estabelecido. A medida garante as características do fenômeno ou do que foi medido. Não varia de observador para observador. 3ª AULA 5 - O Sistema Internacional de Unidades (S.I); Durante muito tempo usou-se padrões arbitrários, como as partes do corpo: braça, palmo, pé, polegada etc. O S.I, trouxe: ▪ Clareza de entendimentos internacionais (técnica, científica) ... ▪ Garantia de coerência ao longo dos anos ... ▪ Coerência entre unidades simplificam equações da física ... Antes do S.I tivermos outras tentativas de padronização: ✓ O C.G.S (centímetro, grama, segundo) => Proposto em 1874. ✓ O Métrico Decimal (metro, litro, quilograma) => Sistema francês proposto em 1789. 4ª AULA 5 - Unidades Derivadas – São aquelas (22 unidades) formadas por unidades básica do S.I., como o newton (N = kg. m/s²), o joule (kg. m²/s2) etc. 6 - Prefixos do S.I - Para cada unidade do S.I, básica ou derivada, pode-se aplicar prefixos de unidade.