quarta-feira, 13 de novembro de 2013

INTRODUÇÃO a FÍSICA - Conceitos Iniciais



 INTRODUÇÃO À FÍSICA
Desde o início da infância, cada um de nós pode observar uma extraordinária variedade de fenômenos, ou seja, transformações que ocorrem continuamente no ambiente em que vivemos.

E tantas são as perguntas que cada um de nós é levado a se fazer, tantos são os "porquês" aos quais gostaríamos de poder dar uma resposta. Por que vemos nossa imagem refletida num espelho? Por que se formam as imagens na tela do televisor? Por que os objetos caem no chão? Por que um satélite não se precipita ao solo como uma pedra

Procurar respostas para essas e para outras infinitas perguntas constitui uma necessidade instintiva que é tão antiga quanto o homem.

A física (do grego physis, "natureza") é a ciência que se propõe a descrever e a compreender os fenômenos que se desenvolvem na natureza. Ela não é um conjunto de conhecimentos complexos e para sempre imutáveis; ao contrário, ela é algo que cresce e também se modifica.

Constantemente surgem novos campos de estudo, e fenômenos que aparentavam ser independentes, sem qualquer relação entre si, passavam a revelar-se como aspectos diferentes de um único fenômeno mais geral.

Nomes famosos como Aristóteles, Arquimedes, Copérnico, Galileu, Kepler, Torricelli, Pascal, Newton, Fahrenheit, Celsius, Watt, Coulomb, Ampére, Avogadro, Gauss, Ohm, Karnot, Joule, Kelvin, Maxwell, Bohr,Hertz, Planck, Einstein e muitos outros estão inscritos na história da evolução da física.

Os cientistas, cada qual com os métodos de pesquisa da época do lugar, observam sistematicamente os fenômenos da natureza, tomam dados sobre as grandezas físicas envolvidas e induzem as leis ou os princípios. Eles procuram estabelecer regras gerais para a explicação dos acontecimentos naturais.

Cientificamente, a palavra "fenômeno " significa acontecimento ou transformação, não possuindo o sentido de fato extraordinário ou algo incomum.

Os fenômenos que ocorrem com os corpos recebem a seguinte classificação.
a) Fenômeno físico: Não altera a natureza dos corpos.
b) Fenômeno Químico: Altera a natureza dos corpos.

A física, no início de seu desenvolvimento dedicava-se ao estudo de todos os fenômenos naturais e por isso era chamada de "Filosofia Natural".

A partir do século XIX, a física restringiu seu campo, limitando-se a estudar mais profundamente um menor número de fenômenos, denominados " fenômenos físicos" e os fenômenos que dela se destacaram deram origem a outras ciências naturais.

Ramos da Física
No início do desenvolvimento das ciências, os nossos sentidos eram as fontes de informação utilizadas na observação dos fenômenos que ocorrem na natureza.
Por isso mesmo o estudo da física foi se desenvolvendo, subdividido em diversos ramos, cada um deles agrupando fenômenos relacionados com o sentido pelo qual eles eram percebidos. Então, surgiram:

1) MECÂNICA: É o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados com o movimento dos corpos.
A mecânica está subdividida em:
a) Cinemática - Estuda o movimento dos corpos, sem se preocupar com suas causas ou efeitos.
b) Estática - Estuda os corpos em repouso ou equilíbrio.
c) Dinâmica - Estuda o movimento dos corpos, considerando suas causas e efeitos.
2) TERMOLOGIA: Este ramo da Física estuda os fenômenos térmicos.
3) ONDULATÓRIA: É o ramo da física que estuda as ondas que se propagam em um certo meio e suas propriedades.
4) ÓPTICA: Estuda os fenômenos relacionados com a luz.
5) ELETRICIDADE: Estuda os fenômenos elétricos e magnéticos.

6) FÍSICA MODERNA: É o desenvolvimento da física alcançado no século XX, é a física atômica e a Física subatômica. Estuda o átomo, seu núcleo e o que se acredita ser os constituintes últimos do universo, leva o homem a analisar as estruturas mais íntimas da matéria e das radiações (estuda a estrutura do átomo, o fenômeno da radioatividade, a teoria da relatividade de Einstein, etc).

Esses ramos não constituem compartimentos estanques. Pelo contrário, os fenômenos estudados nos diversos ramos estão relacionados entre si através de um pequeno número de princípios básicos, sendo possível, então, encarar esses ramos como um todo, tornando a física uma estrutura lógica e consistente.


O QUE É FÍSICA?

Desde o início da infância, cada um de nós pode observar uma extraordinária variedade de fenômenos, ou seja, de transformações, que ocorrem continuamente no ambiente em que vivemos. E tantas são as perguntas que cada um de nós é levado a se fazer, tantos são os " porquês" aos quais gostaríamos de poder dar uma respostas. Por que vemos nossa imagem refletida num espelho? Por que os objetos caem no chão? Por que um satélite não se precipita ao solo como uma pedra?

Procurar respostas para essas e para outras infinitas perguntas constitui uma necessidade instintiva que é tão antiga quanto o homem.
A Física (do grego physis, ‘natureza’) é a ciência que se propões a descrever e a compreender os fenômenos que se desenvolvem na natureza. Ela não é um conjunto de conhecimentos completos e para sempre imutáveis; ao contrário, ela é algo que cresce e também se modifica. Constantemente surgem novos campos de estudo, e fenômenos que aparentavam ser independentes, sem qualquer relação entre si, passam a revelar-se como aspectos diferentes de um único fenômeno mais geral.

Os Primórdios da Física

Sendo que as idéias sobre o mundo físico remontam a antigüidade, a física não surgiu como um campo de estudo bem definido até princípios do século XIX. Antigüidade Os chineses, os babilônios, os egípcios e os maias observaram os movimentos dos planetas e conseguiam prever os eclipses, mas não conseguiram encontrar um sistema aceitável que explicasse o movimento planetário. As especulações dos filósofos gringos introduziram duas idéias fundamentais sobre os componentes do Universo, opostos entre si: o atomismo, proposto por Leucipo no século IV a.C., e a teoria dos elementos, formulada no século anterior.

Originalmente, chamavam-se "Físico" todos aqueles que se dedicavam ao estudo da natureza. Mais tarde, com o desenvolvimento do conhecimento, o campo de atuação subdividiu-se em várias partes, que se tornaram capítulos separados da Ciência. Assim, a Astronomia estudo os corpos celestes, a Biologia tem por objeto o estudo dos seres vivos, a Química estuda as transformações das substâncias, e assim por diante.

E a Física, mais precisamente, do que se ocupa?
É difícil definir com precisão seu campo de ação, porque ela não tem contornos bem delimitados e se encontra em contínua evolução. Há algum tempo, dizia-se que a Física estudava os fenômenos da natureza não-viva, nos quais não houvesse grande participação dos aspectos químicos (que regem as transformações das substâncias) nem astronômicos (que dependem do movimento e das propriedades dos corpos celestes). Essa, porém é uma definição muito aproximada e um pouco simplista.
O que caracteriza a Física não são tanto seus conteúdos, mas sim seu método, que se chama método experimental. Ele se baseia nas observações e nas experiências, e permite formular as leis físicas, habitualmente expressas por fórmulas matemáticas.

Então,a física é a ciência das propriedades da matéria e das forças naturais. Ela estuda a matéria nos níveis molecular, atômico, nuclear e subnuclear. Estuda os níveis de organização, ou seja, os estados sólido, liquido, 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)
a interação fraca (responsável pela desintegração de certas partículas).

Percebe-se, assim, que a Física preocupa-se com o estudo dos fenômenos que ocorrem no Universo, desde aqueles no nível atômico até os que ocorrem numa escala de distância maior (como estrelas e galáxias) e, finalmente, do Universo como um todo.



Divisão de Estudo da Física
Tradicionalmente costuma-se dividir o estudo da Física em diversas partes:

A Mecânica, que estuda os fenômenos do movimento;
A Acústica, que estuda os fenômenos sonoros;
A Termologia, que estuda os fenômenos térmicos;
A Óptica, que estuda a natureza da luz e os fenômenos por ela produzidos;
O Eletromagnetismo, que estuda os fenômenos elétricos e magnéticos;
A Física atômica (também chamada de Física Moderna)
A Física sub-atômica, que , estudando o átomo, seu núcleo e o que se acredita serem os constituintes últimos do universo, levam o homem a analisar as estruturas mais íntimas da matéria e das radiações.