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Sobre a Física

FÍSICA

Física é a ciência que estuda os fenômenos naturais e as propriedades da matéria, mediante método disciplinado por relações entre teoria e experimentação.

O homem sempre buscou compreender melhor os fenômenos naturais e a estrutura do universo. Para isso, tem procurado definir princípios e leis elementares. Todo esse esforço levou ao surgimento da física como uma

disciplina científica.

A física estuda os fenômenos naturais pela aplicação de um método regido por

determinados princípios gerais e disciplinado por relações entre experimentos e teoria.

Seu campo de ação compreende, em linhas gerais, o estudo das propriedades da

matéria - seus aspectos e níveis de organização - e das leis de seu movimento e

transformações. Busca formular essas leis em uma linguagem matemática capaz de

abranger o maior número possível de fenômenos.

A conceituação da física, no entanto, enfrenta o problema da adequada qualificação e

delimitação da área e aplicações próprias dessa ciência. O grupo de ciências da natureza

é imenso e, além disso, a própria física e seus campos de estudo estão em constante

evolução, graças a novos instrumentos e descobertas. Excluídos os aspectos químicos e

biológicos da matéria, pode-se dizer que pertencem ao conteúdo próprio da física quatro

níveis microscópicos básicos da matéria - subnuclear, nuclear, atômico e molecular - e quatro modos de organização (estados) - gasoso, sólido, líquido e plasmático. Suas propriedades gerais, leis de movimento e transformações são descritas mediante quatro interações básicas: gravitacional, eletromagnética, interação forte e interação fraca. As duas últimas atuam predominantemente nos domínios nuclear e subnuclear.

Também é preciso excluir do domínio da física aquelas interfaces com outras ciências da natureza que constituem campos interdisciplinares, como a biofísica, a geofísica e a físico-química. Nessas disciplinas, a abordagem é feita do ponto de vista da física, mas o objeto de estudos pertence a outras áreas. Diferente é o caso da astrofísica, em que o objeto de estudos serve para testes dos conhecimentos obtidos em escala terrestre e de fonte para fenômenos novos a serem estudados pela física.

A fronteira com domínios filosóficos aparece implicitamente no conceito exposto acima, na seguinte questão: as propriedades e leis de movimento da matéria existem independentemente dos procedimentos empregados para conhecê-las? Essa questão pertence à teoria do conhecimento e a maioria dos físicos parece disposta a crer que o mundo material preexiste com suas leis próprias, que eles descobrem e representam numa imagem tão fiel e correta quanto seus instrumentos, métodos de observação e de análise o permitem. Outras questões filosóficas importantes relacionam-se com os conceitos de espaço e de tempo, intimamente ligados à matéria e ao movimento, que suscitam interpretações relacionadas com limites eventuais de existência do universo e com as categorias de determinismo e causalidade.

As fronteiras com a técnica têm origem na base empírica da física, construída sobre métodos experimentais e instrumentos de medidas. A física ora cria e aperfeiçoa esses instrumentos, ora os busca em outras áreas de estudo. A luneta telescópica, por exemplo, que permitiu a Galileu realizar observações de grande impacto científico, foi criada para servir à técnica de navegação. A física também contribui com variadas aplicações no lar, na indústria, na medicina e na pesquisa científica, como é o caso da energia elétrica e do raio X.

O reconhecimento das imensas possibilidades da física para a criação de técnica aproveitável pelas outras ciências e pela sociedade motivou a mobilização de esforços e recursos humanos com o objetivo de explorá-la sistemática e intencionalmente. O conjunto dessas atividades constitui a física aplicada, campo em que se realizam, por exemplo, pesquisas sobre semicondutores voltadas para as aplicações da eletrônica, e pesquisas sobre fusão nuclear controlada, em busca de novas formas para a produção de energia.

 

Unidades de medida - (unidades do SI - Sistema Internacional)

Definindo unidades

Ao tentar descrever a quantidade de algo, seja uma substância química ou fenômeno físico, é muito útil ter alguma medida padrão para se referir. Uma unidade não é nada mais que um padrão pelo qual um valor medido pode ser descrito.

Por exemplo, no sistema britânico antigo,eles usavam como unidade de medida um pé, que era o comprimento do pé de um homem.

Isto era muito útil na época, pois caso você quisesse explicar para alguém qual era a distância da sua casa para o poço de água, você dizia há quantos pés de distância sua casa ficava do poço, e mesmo que a pessoa nunca tivesse ido a sua casa, ela teria uma boa noção dessa distância, baseada apenas numa descrição verbal.

O conceito hoje não mudou muito, embora nossos padrões sejam mais precisos e agora podemos obter resultados científicos mais exatos.

 

Sistemas de Unidades

Há dois tipos diferentes de unidades usados em medidas científicas: Unidades de Engenharia britânicas e o sistema métrico, também chamado de Sistema Internacional (SI).

Ambos estão baseados em padrões, entretanto sempre que trabalharmos com dados científicos, usaremos o sistema internacional (SI), a menos que o exercício ou experiência peça o contrário. O sistema métrico é baseado no sistema decimal, e é mais racional, inteligente, e mais fácil usar.

Geralmente, as pessoas tendem a usar o sistema com que estão mais familiarizados, por exemplo, o Estados Unidos usa o sistema britânico; porém, a grande maioria dos demais países (inclusive a Inglaterra) usa o sistema métrico. Em termos de ciência, o sistema métrico é quase sempre usado.

Para americanos, é então freqüentemente necessário fazer conversões entre os dois.

 

Medida

Qual a distância entre o Rio de Janeiro e São Paulo? Qual o intervalo de tempo que um corpo leva para percorrer dois pontos? Qual a massa do seu corpo?

 

A física é baseada no estudo da medida de coisas como estas. Conseqüentemente, saber examinar as medidas e as quantidades envolvidas é uma habilidade importante para o estudo da física.

Algumas medidas que você estará estudando incluem o tempo, a massa, o comprimento, a velocidade e a força. Embora palavras como estas tenham usos fora da física, elas têm definições muito precisas e importantes dentro dela.

Para descrever um sistema de medida, nós primeiramente devemos definir uma unidade, uma medida que seja definida como exatamente 1,0. Em seguida, nós devemos definir um padrão, uma referência a que outros exemplos são comparados. Tomado como exemplo o tempo.

A unidade da medida do tempo é o segundo. O padrão para 1 segundo é definido, como você verá mais tarde, pela quantidade de tempo que um elemento específico vibra um determinado número de vezes.

A Temperatura é no (SI) pode ser expressa em Celsius (°C), que é a mais utilizada e Kelvin (K), ou absoluta, mais empregada em trabalhos científicos, porém você poderá encontrar muitos problemas envolvendo medidas expressas em Fahrenheit (°F), - usada nos países anglo-saxões - nesse caso será necessário converter para a unidade de medida pedida.

Além das unidades métricas básicas descritas acima, há prefixos para indicar quantidades maiores ou menores. Por exemplo, um metro recorre a uma medida métrica padrão de comprimento.

Um milímetro recorre a uma medida que é um milésimo do tamanho de um metro (mil milímetros são um metro); um quilômetro é mil vezes a distância de um metro. (mil metros são um quilômetro). usando estes prefixos sabiamente, você pode evitar ter que usar números enormes ou ter que recorrer à notação científica. A tabela abaixo mostra os prefixos geralmente usados:

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