Capítulo 1 Física 1

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Física 1. Ensino médio 
Capítulo 1 
Ciência. 
 
 A Ciência é o conhecimento profundo sobre alguma coisa, ela explica os fenômenos obedecendo 
a leis que foram criadas e verificadas por métodos experimentais. A ciência é a união entre a 
observação, a experimentação e as leis, pode também ser definida como a união entre o 
conhecimento teórico, a prática e a técnica. 
Física. 
 
A Física, é a ciência “das coisas naturais”, estuda as propriedades da matéria, do espaço, do tempo, 
da energia, etc. Seu principal objetivo entender os fenômenos naturais através da criação de leis 
que os descrevem. A Física trata da interação entre matéria e energia. A estuda a matéria nos 
níveis molecular, atômico, nuclear e subnuclear. Estuda os níveis de organização, ou seja, os 
estados sólido, líquido, gasoso e plasmático da matéria. 
Pesquisa também as quatro forças fundamentais: a gravidade (força de atração exercida por todas 
as moléculas do Universo), a eletromagnética (que liga os elétrons aos núcleos), a interação forte 
(que mantém a coesão do núcleo) e a interação fraca (responsável pela desintegração de certas 
partículas). A Física também se ocupa em estudar corpos que estão muito distantes como as 
estrelas, galáxias, outros planetas e o Universo como um todo. 
Grandezas Físicas. 
Grandeza Física é o ente físico associado a algum fenômeno natural que pode ser medido 
quantitativamente e comparado. Como exemplo temos o tempo, a velocidade, a força, a massa 
entre muitas outras. 
 
Existem grandezas físicas que podem ser descritas apenas por seu valor numérico e a sua unidade 
de medida, a estas damos o nome de grandezas físicas escalares, como exemplo temos o tempo, 
a massa, a temperatura a pressão, entre outras. 
Existe, porém, outras grandezas físicas que além de seu valor numérico e de sua unidade de 
medida contam com sua orientação espacial, ou seja, têm intensidade (seu valor numérico), direção 
e sentido (orientações espaciais), estas grandezas recebem o nome de grandezas vetoriais, alguns 
exemplos são a força, velocidade, aceleração, entre outras. 
Alguns exemplos do que nos deparamos em nosso dia-dia: 
A temperatura costumamos usar o grau Celsius (exemplo: 30ºC). 
A massa usamos o quilograma (exemplo: 60 kg). 
 
Unidades de medida. 
 
Para podermos quantificar uma grandeza, no nosso caso, física, precisamos compará-la com a 
unidade de medida que tenha sido adotada com padrão desta. 
Por exemplo, rolo de 30 metros de um certo tipo de corda, possui um comprimento 30 vezes maior 
que o padrão de medida de comprimento que é o metro. 
A medida de uma grandeza física pode ser feita de duas maneiras: 
De maneira direta, quando ela é obtida através da comparação imediata com a unidade de medida 
utilizada como padrão. Como exemplo temos o comprimento, a massa, a temperatura, entre outras. 
De maneira indireta, ou seja, quando necessita de duas outras grandezas para obter seu valor 
quantificado, como exemplo temos a velocidade que depende da distância que está sendo 
percorrida e do tempo que foi utilizado para se percorrer o trajeto. 
Medida de Tempo. 
 
Muitos métodos já foram utilizados para medir o tempo, como por exemplo o movimento dos astros, 
relógios solares, ampulhetas, o pulso, entre outras. Com a invenção do relógio mecânico eles se 
tornaram ultrapassados. Hoje sabemos que: 
· 1 hora corresponde a 60 minutos, e 1 minuto equivale a 60 segundos, podemos concluir que 1 
hora é igual a 60 x 60 segundos = 3600 segundos. 
· 1 dia corresponde a 24 horas. 
· 1 semana corresponde a 7 dias. 
· 1 mês corresponde a 30 dias. 
· 1 ano corresponde a 12 meses. 
 
Comprimento. 
As primeiras medidas de comprimento tiveram como parâmetros o corpo humano, comprimento de 
braços, polegares, pés e até cinturas de reis, contudo essas medidas variavam com o tempo, e 
essas medidas acabaram ficando impraticáveis. Até mesmo o metro, padrão de medida de 
comprimento, nos dias atuais, passou por aperfeiçoamentos. 
Hoje o metro é definido assim: 1 metro é a distância percorrida pela luz, no vácuo, durante 
1
299.792.458
 
segundo. 
Alguns múltiplos do metro: 
· 1 km = 1000 m. 
· 1 dm = 0,1 m. 
· 1 cm = 0,01 m. 
· 1 mm = 0,001 m. 
· 1 µm (micrômetro) = 0,000001 m 
 
Outras unidades de comprimento também utilizadas são a polegada, onde 1 polegada corresponde 
a 2,54 cm, outra unidade também muito utilizada é a milha onde 1 milha corresponde a 1609 metros. 
Para medidas astronômicas é usado o ano-luz, distância percorrida pela luz no vácuo durante um 
ano. A velocidade da luz no vácuo é aproximadamente 299792458 metros por segundo. 
Massa. 
A unidade padrão de massa é o quilograma. 
Alguns múltiplos do kg são: 
1 miligrama (mg) = 0,00000 kg, ou 10-6 kg· 
 1 grama (g) = 0,001 kg, ou 10-3 kg. 
· 1 tonelada (T) = 1000 kg, ou 103 kg. 
Sistema de conversão: 
 
O Sistema Internacional de Unidades (SI) 
Foi criado na década de 1960 com o intuito de uniformizar as unidades de medidas das grandezas 
físicas entre os países. O SI considera sete grandezas físicas como fundamentais. Veja a seguir: 
Grandeza física Nome Símbolo 
Comprimento Metro M 
Massa Quilograma Kg 
Tempo Segundo S 
Intensidade luminosa Candela Cd 
Intensidade de corrente 
elétrica 
Ampere A 
Temperatura 
termodinâmica 
Kelvin K 
Quantidade de matéria Mol Mol 
 
Notação científica. 
A notação científica é uma forma de simplificar a escrita de determinados valores numéricos. 
Fazemos o seu uso quando estamos lidando com números muito grandes ou muito pequenos. Ela 
é dada na forma 𝑁 = 𝑎 × 10𝑛, com 1 ≤ |𝑎| < 10 e n inteiro. 
 Exemplos: 
Em vez de escrevermos 1.500.000, podemos escrever apenas 1,5 x 106. 
O número 0,0000025 pode ser escrito da forma 2,5 x 10-6. 
Algarismos significativos. 
Como a própria denominação indica são algarismos que tem significado físico. Quando se faz uma 
medida de uma grandeza física ela deve conter apenas estes algarismos. 
Cada medida de uma certa grandeza deve ser feita utilizando o instrumento mais apropriado. Assim 
por exemplo para se medir o comprimento de uma caneta utilizamos uma régua milimetrada e para 
se medir a temperatura de uma pessoa usamos um termômetro. 
São significativos todos os algarismos, contados da esquerda para a direita, a partir do primeiro 
não nulo. Exemplo: 
52,35: possui 4 algarismos significativos. 
0,0023: possui 2 algarismos significativos. 
2,3.10-3: possui 2 algarismos significativos. 
0,00230, possui 3 algarismos significativos. 
Exercícios. 
1) Uma fábrica produz comprimidos com 30 miligramas cada um. Quantos comprimidos serão 
necessários para produzir 15 kg deste produto? 
2) A carga de um caminhão era de 5 toneladas, se já foram descarregados 950 kg, quantos kg 
ainda faltam para ser descarregados? 
3) Quantas horas, minutos e segundos existem em: 
a) 22,40 h? 
b) 122,5 minutos? 
c) 7285 segundos? 
 
4) Agora são 18 h 32 min e 45 s, quanto tempo ainda falta para as 22 horas do mesmo dia? 
5) Represente os seguintes números em notação científica. 
a) 400.000. 
b) 0,0023. 
c) 560.000.000. 
d) 290.345 x 103. 
e) 0,000000000016. 
6) Uma máquina produz 30 cm de corda plástica por segundo, qual será o comprimento total 
produzido pela máquina durante 8 horas de trabalho? 
7) Escreva os seguintes números em notação científica. 
a) 56000. 
b) 0,0065. 
c) 10023. 
d) 0,0000000098. 
e) 120000000000. 
8) Quantos algarismos significativos tem os seguintes números? 
a) 540. 
b) 0,102. 
c) 2,3 x 10-3. 
d) 0,0084. 
e) 2100. 
Respostas: 
1- 5 x 105 comprimidos. 
2- M = 4050 kg. 
3- A) 22 horas e 24 minutos. 
b) 2 horas, 02 minutos e 30 segundos. 
c) 2 horas 01 minuto e 25 segundos. 
 
4- 03 h: 27min 15 s 
5- . 
6- 8640 metros. 
7-