Professor: Diones Charles

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1 Professor: Diones Charles
FÍSICA 2 CAPÍTULO 1 Introdução à Física RAMALHO; NICOLAU; TOLEDO. Os Fundamentos de Física - Mecânica. São Paulo: Moderna, 2007. 1º Ano do Ensino Médio Professor: Diones Charles

2 1. Introdução à Física O ser humano sempre se preocupou em entender e dominar o Universo que o cerca; Interessou-se em explicar, por exemplo, o som de um trovão, a luz de um relâmpago, por que os corpos têm cores diferentes, como é o movimento da Lua em relação à Terra, como são os movimentos dos objetos nas proximidades da superfície terrestre; Todas essas questões, por mais diferentes que sejam, são estudadas em Física, uma ciência tão presente em nossas vidas que não podemos desprezá-la.

3 Ciência e Tecnologia

4 2. O que é a Física? A palavra Física (do grego: physis) significa Natureza. É a ciência que estuda a natureza e seus fenômenos em seus aspectos mais gerais. Portanto, a Física poder ser definida como uma ciência que busca descrever os fenômenos que ocorrem na Natureza e prever a sua ocorrência, procurando atualmente não mais oferecer uma imagem da Natureza, mas sim uma imagem da relação do ser humanos com a Natureza.

5 3. Ramos da Física FÍSICA CLÁSSICA
Mecânica Clássica: estudo do movimento das partículas e dos fluídos. Subdividida em: cinemática, estática, dinâmica, fluídos e ondulatória. Termodinâmica: estudo da temperatura, do calor e seus efeitos e das propriedades de agregação dos sistemas múltiplos de partículas. Óptica: é o ramo da física que estuda os fenômenos relacionados à luz.

6 Eletromagnetismo: estudo da eletricidade, do magnetismo e das ondas eletromagnéticas.
FÍSICA MODERNA Mecânica Quântica: estudo do mundo microscópico do átomo e das partículas elementares. Relatividade Especial (Restrita): reformulação dos conceitos de espaço, tempo e energia com o estudo do comportamento de partículas em alta velocidade. Relatividade Geral: estudo das relações entre força gravitacional e as propriedades geométrica do espaço.

7 4. O Universo Todos os corpos existentes na Natureza são qualidades definidas de matéria. Por exemplo: a madeira é matéria e uma mesa é um corpo; a borracha é matéria é um pneu de borracha é um corpo. A matéria e, portanto, todos os corpos do Universo são constituídos por pequenas unidades denominadas átomos. Um modelo mais simples, proposto pelo físico Ernest Rutherford ( ), estabelece que cada átomo é constituído de um núcleo central (prótons e nêutrons), e pela eletrosfera, constituída pelos elétrons.

8 Átomo Visão simplificada do átomo. Há um número grande de outras partículas, com por exemplo, pósitrons, mésons, neutrinos, quarks.

9 Os átomos, por sua vez, formam outros agregados: as moléculas.
O campo de estudo da Física abrange todo o Universo: desde a escala microscópica, relacionada às partículas que formam o átomo, até a escala macroscópica, que diz respeito aos planetas, às estrelas e às galáxias.

10 5. Física e Matemática A matemática ajuda muito a Física, sintetizando a compreensão dos fenômenos. Uma fórmula matemática que resume um fenômeno físico constitui uma ajuda para a compreensão desse fenômeno.

11 6. Métodos em Física Método experimental ou científico
Trata-se de um processo de pesquisa que segue uma determinada sequência de etapas. São elas: Observação: Como o próprio diz, é a visualização de um fato (ou fenômeno); Problematização: Corresponde à execução de questionamentos sobre o fato observado; Formulação da hipótese: A hipótese nada mais é do que uma possível explicação para o problema. Experimentação: Etapa em que o pesquisador realiza experiências para provar (ou negar) a veracidade de sua(s) hipótese(s). Uma hipótese confirmada nas experimentações passa a ser denominada de lei científica.  A um conjunto de leis que explicam um determinado fenômeno (ou grupo deles) chamamos de teoria.

12 7. Medida de comprimento e tempo
Para melhor conhecer as grandezas envolvidas num fenômeno, a Física recorre a medidas. O metro (símbolo: m) é a unidade fundamental de comprimento do Sistema Internacional de Unidades (SI)*. Admite múltiplos, com o quilômetro (km) e submúltiplos, como centímetro (cm) e o milímetro (mm). Outra unidade importante em nosso estudo é a unidade fundamental de tempo do SI: o segundo (símbolo: s). O segundo admite múltiplos, como o minuto (min) e a hora (h), e submúltiplos, como o milissegundo, o microssegundo e o nanosegundo. *SI é o Sistema de unidade oficialmente adotada no Brasil, estabelecida em 1960, durante a 11ª Conferência Geral de Pesos e Medidas.

13 Comprimento Tempo

14 Unidades de medida é uma medida (ou quantidade) específica de determinada grandeza física usada para servir de padrão para outras medidas. Sistema Internacional de Unidades – SI.

15 Unidades suplementares
Grandeza Unidade Símbolo Área metro quadrado m² Volume metro cúbico m³ Número de onda por metro 1/m Densidade de massa quilograma por metro cúbico kg/m³ Concentração mol por metro cúbico mol/m³ Volume específico metro cúbico por quilograma m³/kg Velocidade metro por segundo m/s Aceleração metro por segundo ao quadrado m/s² Densidade de corrente ampère por metro ao quadrado A/m² Campo magnético ampère por metro A/m

16 Prefixos do SI O SI adota alguns prefixos para simbolizar algumas potências de 10.

17 8. Algarismos significativos
Os algarismos significativos de uma medida são os algarismos corretos e o primeiro duvidoso..

18 9. Operações com algarismos significativos
Multiplicação ou uma divisão Como o primeiro fator tem três algarismos significativos (2,31) e o segundo tem dois (1,4), apresentamos o resultado com dois algarismos significativos, ou seja: 3,2. Adição ou na subtração Assim temos 6,4.

19 10. Notação científica Utilizar a notação científica significa exprimir uma número da seguinte forma: Exemplos:

20 11. Ordem de grandeza Determinar a ordem de grandeza de uma medida consiste em fornecer, como resultado, a potência de 10 mais próxima do valor encontrado para a grandeza: Exemplo: Raio da Terra igual a 6,37x106 m Distância da Terra ao Sol igual a 1,49 x1011 m

21 Transformação de medidas

22 Praticando Exemplo Um espetáculo musical têm início exatamente às 21h 15min 25s e termina às 23h 28min 15 s. Determine a duração desse espetáculo. Exercícios propostos (página 9) P.1; P.2; P.3; P.4; P.5 e P.6 Leitura complementar Texto da página 12 – Primeira descoberta e a Revolução Copernicana.

23 Fim