RESUMÃO DE FÍSICA – FÓRMULAS DE FÍSICA

  RESUMÃO DE FÍSICA – FÓRMULAS DE FÍSICA

INTRODUÇÃO

A física é a ciência que estuda a natureza e os fenômenos naturais do Universo. As ciências físicas podem ser divididas em algumas áreas, a saber: 1) Mecânica; 2) Termologia; 3) Acústica; 4) Óptica; 5) Eletricidade; 6) Física Moderna; e 7) Física Nuclear.

1 – MECÂNICA – ESTUDA O MOVIMENTO E SUAS CAUSAS; 

Mecânica é a parte da Física que estuda os movimentos dos corpos e seu repouso. Não é de hoje que o homem procura explicações para os fenômenos ocorridos na natureza, essa busca vem desde a Antiguidade, principalmente no que diz respeito à explicação para os movimentos que os corpos executam. Talvez por isso, a mecânica seja o ramo de estudo mais antigo da Física. Homens famosos como Aristóteles, Galileu e Ptolomeu foram alguns dos muitos cientistas que estiveram na busca por explicações sobre os movimentos, além de serem os responsáveis pelo estabelecimento de muitas das leis que hoje conhecemos.

A mecânica em si estuda os seguintes movimentos:

·  Movimento uniforme e uniformemente variado;

·  Movimento circular;

·  Lançamento vertical e oblíquo.

Ela, além de estudar esses movimentos que acontecem diariamente, busca a explicação para as suas ocorrências, fazendo análises das forças que atuam sobre os corpos em repouso ou em movimento. Essa é a dinâmica, uma parte da mecânica que tem como principal estudo a explicação de como um corpo em repouso é capaz de entrar em movimento e como é possível alterar o estado de movimento de um corpo.

Para o desenvolvimento do estudo da mecânica, bem como o de todas as outras áreas de estudo, é necessário ter o domínio dos conceitos de vetor e suas características (módulo, direção e sentido) e a compreensão e diferenciação entre grandezas escalares e vetoriais.

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2 – TERMOLOGIA  ESTUDA O CALOR;

O que é termologia? O que ela estuda? Termologia é a parte da física que estuda o calor, ou seja, ela estuda as manifestações dos tipos de energia que de qualquer forma produzem variação de temperatura, aquecimento ou resfriamento, ou mesmo a mudança de estado físico da matéria, quando ela recebe ou perde calor. A termologia estuda de que forma esse calor pode ser trocado entre os corpos, bem como as características de cada processo de troca de calor, são essas as formas de transferências de calor:

·  Convecção;

·  Irradiação;

·  Condução.

Mas o que vem a ser calor? O que é temperatura? Calor é a energia térmica em trânsito, ou seja, é a energia que está sempre em constante movimento, sempre sendo transferida de um corpo para outro. Já temperatura é o grau de agitação das moléculas, ou seja, calor e temperatura são conceitos bem diferentes com os quais a termologia trabalha.

O estudo da termologia, assim como os vários outros ramos de estudo da física, possibilita entender muitos fenômenos que ocorrem no cotidiano, como, por exemplo, a dilatação e contração dos materiais, bem como entender por que elas ocorrem e como ocorrem. São essas as formas de dilatação que a termologia estuda:

·  Dilatação superficial;

·  Dilatação volumétrica;

·  Dilatação dos líquidos.

A termologia, mais precisamente a termodinâmica, estuda também os gases, adotando para isso um modelo de gás ideal denominado de gás perfeito, como também as leis que os regem e as transformações termodinâmicas que se classificam em:

·  Transformação isotérmica;

·  Transformação isobárica;

·  Transformação isocórica.

3 – ACÚSTICA – ESTUDA O SOM;

No estudo da física, onda é uma perturbação que se propaga no espaço ou em qualquer outro meio, como, por exemplo, na água. Uma onda transfere energia de um ponto para outro, mas nunca transfere matéria entre dois pontos. As ondas podem se classificar de acordo com a direção de propagação de energia, quanto à natureza das ondas e quanto à direção de propagação.

Quanto à direção de propagação de energia, as ondas se classificam da seguinte forma:

·  Unidimensionais: propagam-se em uma única dimensão;

·  Bidimensionais: propagam-se num plano;

·  Tridimensionais: propagam-se em todas as direções.

Quanto à natureza, as ondas se classificam em:

·  Ondas mecânicas: são aquelas que necessitam de um meio material para se propagar como, por exemplo, onda em uma corda ou mesmo as ondas sonoras;

·  Ondas eletromagnéticas: são aquelas que não necessitam de meio material para se propagar, elas podem se propagar tanto no vácuo (ausência de matéria) como também em certos tipos de materiais. São exemplos de ondas eletromagnéticas: a luz solar, as ondas de rádio, as micro-ondas, raios X, entre muitas outras.

Quanto à direção de propagação, as ondas se classificam em:

·  Ondas transversais: são aquelas que têm a direção de propagação perpendicular à direção de vibração como, por exemplo, as ondas eletromagnéticas.

·  Ondas longitudinais: nessas ondas a direção de propagação se coincide com a direção de vibração. Nos líquidos e gases a onda se propaga dessa forma.

Para descrever uma onda é necessária uma série de grandezas, entre elas temos: velocidade, amplitude, frequência, período e o comprimento de onda.

4 ÓPTICA – ESTUDA A LUZ; 

Óptica é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados à luz. A óptica explica os fenômenos da reflexão, refração e difração. O estudo da óptica divide-se em duas partes:

Óptica geométrica: nessa parte são estudados os fenômenos ópticos relacionados às trajetórias seguidas pela luz. Para isso é necessária a noção de raio de luz e as leis que regulamentam o comportamento desses raios.

Óptica física: é a parte da óptica que estuda os fenômenos ópticos, levando em conta a teoria sobre a composição da luz.

Essa parte da física é muito presente no cotidiano, sua aplicação vai desde o uso dos óculos ao uso dos mais eficientes e sofisticados equipamentos utilizados para pesquisas científicas como, por exemplo, os aparelhos de telescópio e microscópio. São algumas das aplicações da óptica:

·  Na correção de defeitos visuais;

·  Na construção de instrumentos de observação como, por exemplo, os telescópios e microscópios;

·  Em câmeras fotográficas e na cinematografia.

5 ELETRICIDADE – ESTUDA A ELETRICIDADE; 

O estudo da eletricidade se iniciou na Antiguidade, por volta do século VI a.C, com o filósofo e matemático grego Tales de Mileto. Ele, dentre os maiores sábios da Grécia Antiga, foi quem observou o comportamento de uma resina vegetal denominada de âmbar. Ao atritar essa resina com tecido e/ou pele de animal, Tales percebeu que daquele processo surgia uma importante propriedade: o âmbar adquiria a capacidade de atrair pequenos pedaços de palha e/ou pequenas penas de aves. Em grego, a palavra elektron significa âmbar, a partir desse vocábulo surgiram as palavras elétron e eletricidade.

Apesar desse feito, nada foi descoberto por mais de vinte anos, ficando, dessa forma, intactas as observações de Tales de Mileto. No século XVI, o médico da rainha Elizabeth I, da Inglaterra, Willian Gilbert, descobriu que era possível realizar a mesma experiência de Tales com outros materiais. Nessa época, o método da experimentação, criado por Galileu Galilei, começou a ser utilizado. Gilbert realizou vários estudos e experiências, sendo uma delas as formas de atrito entre os materiais. Já no século XVIII o cientista norte-americano Benjamin Franklin, o inventor do para-raios, teorizou que as cargas elétricas eram um fluido elétrico que podia ser transferido entre os corpos. Contudo, hoje já se sabe que os elétrons é que são transferidos. O corpo com excesso de elétrons está eletricamente negativo, ao contrário do corpo com falta de elétrons, que se encontra eletricamente positivo. Mas qual é o ramo de estudo da eletricidade?

O estudo da eletricidade se divide em três grandes partes:

Eletrostática: é a parte que estuda o comportamento das cargas elétricas em repouso como, por exemplo, o estudo e compreensão do que é carga elétrica, o que é campo elétrico e o que é potencial elétrico.

Eletrodinâmica: essa é a parte que estuda as cargas elétricas quando em movimentação. Ela estuda o que é corrente elétrica, os elementos de um circuito elétrico (resistores e capacitores) bem como a associação deles, tanto em série quanto em paralelo.

Eletromagnetismo: nessa parte se estuda o comportamento e o efeito produzido pela movimentação das cargas elétricas. É a partir desse estudo que fica possível entender como ocorrem as transmissões de rádio e televisão, bem como entender o que vem a ser campo magnético, força magnética e muito mais.

6 – FÍSICA MODERNA – ESTUDA TUDO RELACIONADO À FÍSICA APÓS 1900

No final do séc. XIX, cientistas de todo o mundo acreditavam que os conhecimentos sobre as leis físicas tinham chegado ao fim. Até então, as leis do eletromagnetismo, propostas por James Clerck Maxwell e Michael Faraday, eram consideradas o ponto final do conhecimento físico, e nada mais poderia ser descoberto na ciência da natureza.

Mas no ano de 1900, Max Planck, tentando explicar os fenômenos da radiação térmica, revolucionou a física, apresentando a mecânica quântica.

Em 1905, Albert Einstein, um jovem e desconhecido físico alemão, publicou a Teoria Especial da Relatividade e a teoria do Efeito Fotoelétrico, que revolucionou a mentalidade científica para o estudo dos fenômenos atômicos.

Com o desenvolvimento da Mecânica Quântica, através dos trabalhos de Albert Einstein, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger, entre outros, descobriu-se o comportamento dual dos elementos atômicos e das ondas eletromagnéticas, que ora se manifestavam como partículas, tendo massa e dimensões definidas, ora se manifestavam como ondas.

A física voltou-se para o mundo microscópico, onde passou a estudar os fenômenos subatômicos, que mais tarde possibilitou grandes avanços tecnológicos, como o desenvolvimento das telecomunicações, os avanços na eletrônica, e até mesmo uma explicação mais eficiente sobre a evolução do universo.

7 – FÍSICA NUCLEAR – PROCURA ENTENDER AS PROPRIEDADES BÁSICAS DOS NÚCLEOS E TAMBÉM DA MATÉRIA NUCLEAR

Os estudos que estão diretamente relacionados à investigação do surgimento do universo, sua evolução, e estrutura são realizados pela Física Nuclear. As questões levantadas desde a Antiguidade, e que ficaram sem uma explicação plausível, fizeram com que os estudos da Física Nuclear abrangessem uma demanda maior de conhecimento que se estende desde as partículas fundamentais até às imensas estruturas que formam o Universo. A Física Nuclear está centrada em entender de fato as propriedades básicas dos núcleos e também da matéria nuclear, visando fornecer uma teoria completa sobre os núcleos mais complexos.

 

 

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