1 - Introdução ao Estudo da Física

Prévia do material em texto

Introdução ao Estudo da Física
O Desenvolvimento da Física
Sistema Internacional de Medidas
Algarismos Significativo
Notação Científica
Ordem de Grandeza
1
Introdução ao Estudo da Física
 
1. O desenvolvimento da Física
	Foi na Grécia, por volta de 600 a.C., que um grupo de filósofos se dedicou a buscar respostas independentes, que pudessem ser compreendidas apenas pelo emprego da lógica. Entre os temas estudados por esses filósofos estavam a concepção da matéria e a compreensão do Universo. 
	Aristóteles (384-322 a.C.), um dos principais filósofos do período clássico grego, contribuiu majoritariamente em várias áreas do conhecimento. Sua forma de pensar o movimento dos corpos e o movimento dos astros servi de referência para o Ocidente por mais de 1500 anos. 
	As transformações políticas, econômicas, sociais e religiosas entre os séculos XV e XVII também levaram a revoluções científicas, tecnológicas e artísticas. No período conhecido como Renascimento, filósofos naturais revisaram conhecimento gregos clássicos sobre a natureza e também propuseram novas interpretações. Só para citar um exemplo, Nicolau Copérnico (1473-1543), astrônomo polonês, revisa o modelo de Universo vigente e propões que os planetas giram ao redor do Sol e não, da Terra. Galileu Galilei (1564-1642), matemático e físico italiano, dá uma nova interpretação aos movimentos dos corpos descritos por Aristóteles por meio de experimentos do emprego da linguagem matemática. 
2
Introdução ao Estudo da Física
 
	Foi Isaac Newton (1643-1727) quem propôs uma teoria que unificou o conhecimento da física dos corpos terrestres e celestes, além de contribuir em outras áreas da Física e da Matemática. A fundamentação teórica dada por Newton possibilitou importantes inovações técnicas nos séculos XVIII e XIX, como relógios, teares mecânicos, telescópios, microscópios etc. 
	A terminologia, a Eletricidade e o Magnetismo desenvolveram-se nos séculos XVIII e XIX, impulsionados pelas necessidades políticas e econômicas europeias. As máquinas térmicas aumentaram a produtividade das industrias e a Revolução Industrial incentivou que cientistas se dedicassem a essas áreas. Por volta de 1830, a maioria das potências europeia possuía uma rede de ferrovias ligando as fábricas às grandes concentrações urbanas. Em seguida, vieram as instalações elétricas e gradativamente a ciência da eletricidade substituiu a ciência do calor em importância e aplicações. 
	No final do século XIX e início do século XX, a forma de pensar a física sofreu uma mudança significativa, pois os modelos teóricos vigentes não eram capazes de explicar os fenômenos experimentados, por exemplo, da interação da matéria nas altas energias produzidas pelo eletromagnetismo ou de observações feitas por grandes telescópios. Max Plank (1858 – 1947) e Albert Einstein (1879-1955) são os representantes dessa nova Física: a Quântica e Relativística, respectivamente. A Mecânica Quântica tenta explicar fenômenos que ocorrem no mundo das partículas atômicas e subatômicas. Os conceitos de posição e energia já não seguem as leis propostas por Newton. Por sua vez, a relatividade procura descrever o movimento com velocidades próximas à velocidade da luz, substituindo os conceitos Newtonianos de tempo e espaço. 
3
Introdução ao Estudo da Física
 
	Infelizmente, o conhecimento científico também foi empregado para fins bélicos, e o mundo assistiu em agosto de 1945 ao ataque nuclear americano às cidades de Hiroshima e Nagasaki, no Japão. Ações diplomáticas de vários líderes políticos, religiosos e sociedade civil em campanhas pró-desarmamento ajudaram a mudar o foco do emprego da energia atômica, e hoje reconhecemos a importância dessa energia na geração de energia elétrica e também nas aplicações em doenças como o câncer, na medicina. 
	Revisitar estes fatos históricos, que tiveram influência direta dos conhecimentos da física, é reconhecer que essa ciência é, legitimamente, uma construção humana das mais relevantes. Estudar Física é também estar em contato com aspectos culturais, sociais, tecnológicos, políticos e econômicos. 
	A física é a mais básica das ciências. Ela lida com o comportamento e a estrutura da matéria. Aqui, matéria quer dizer tudo que nos cerca, incluindo luz, ar e tudo o que está contido no Universo. Fisica: Consiste no estudo das leis que descrevem os aspectos mais fundamentais da Natureza, como espaco, tempo, materia, luz, calor etc. Tudo que existe no universo e descrito pelas leis da fisica, incluindo planetas, carros, atomos, e outros sistemas fisicos. Portanto, a fisica e o ponto de partida para muitas pesquisas sobre a natureza. Os conceitos que a Fisica utiliza - espaco, tempo, materia, energia etc. -, fornecem os fundamentos para varios outros ramos da ciencia.
4
Introdução ao Estudo da Física
2. Sistema Internacional de Unidades
5
Introdução ao Estudo da Física
 
	
6
Introdução ao Estudo da Física
 
	
7
Introdução ao Estudo da Física
 
	
8
Introdução ao Estudo da Física
 
3. Algarismos Significativos
	Em uma medida, consideramos algarismos significativos todos os algarismos de que temos certeza, por meio da leitura da graduação do instrumento de medida, e o primeiro algarismo duvidoso, isto é, aquele que é estimado. 
Suponha que um observador, ao medir o comprimento de um objeto com uma régua graduada em milímetros, tenha encontrado um valor entre 13 mm e 14 mm. 
	Para tornar mais exata a medida, ele deverá dividir imaginariamente o espaço entre 13 mm e 14 mm em 10 partes iguais. Suponha que ele constate que o comprimento do objeto chega até a sétima parte dessa divisão. Dirá, então, que o comprimento desse objeto é de 13,7 mm.
	Observe que os algarismos “1” e “3” foram efetivamente lidos no instrumento, sendo portanto precisos. Já o algarismo “7” é duvidoso, pois, sendo um resultado da avaliação do observador, poderia ser “6” ou “8”, ou até mesmo outro. Se 13,7 mm, com três algarismos significativos, forem convertidos para metro, obtemos 0,0137 m. Essa medida continua com três algarismos significativos, pois os zeros à esquerda do algarismo 1 não são significativos. 
9
Introdução ao Estudo da Física
4. Notação Científica
10
Introdução ao Estudo da Física
5. Ordem de Grandeza
11
Introdução ao Estudo da Física
 
12
Introdução ao Estudo da Física
FÓRUM SEMANA 1: 
Defina que forma você acredita que as medidas irregulares de um campo de futebol podem interferir no resultado de uma partida? Qual é a importância de se ter um padrão?
Resposta: Considerando que o campo é utilizado para disputas podemos concluir que a irregularidade nos campos prejudica consideravelmente os resultados de diversas formas, como exemplo podemos citar uma possibilidade maior dos integrantes do time obterem uma melhor defesa em um campo menor, também há vantagens sobre correr menor, ter uma classificação melhor quanto aos demais times que jogaram em times regulares e etc. O padrão é importante justamente para que se garanta a igualdade nas comparações, através da padronização sabemos que por exemplo, que uma lâmpada comprada em qualquer estabelecimento comercial encaixará no bocal das nossas residências. No caso suposto em questão, a padronização dos campos garante a disputa com as mesmas condições.
13
13