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

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

2 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. 1. Introdução à Física

3 Ciência e Tecnologia

4 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. 2. O que é a Física?

5 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. 3. Ramos da Física

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 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. 4. O Universo

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

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 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. 5. Física e Matemática

11 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. 6. Métodos em Física

12 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. 7. Medida de comprimento e tempo

13 ComprimentoTempo

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

15 Unidades suplementares GrandezaUnidadeSímbolo Áreametro quadradom² Volumemetro cúbicom³ Número de ondapor metro1/m Densidade de massaquilograma por metro cúbicokg/m³ Concentraçãomol por metro cúbicomol/m³ Volume específicometro cúbico por quilogramam³/kg Velocidademetro por segundom/s Aceleraçãometro por segundo ao quadradom/s² Densidade de correnteampère por metro ao quadradoA/m² Campo magnéticoampère por metroA/m

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

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

18 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. 9. Operações com algarismos significativos

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

20 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 6,37x10 6 m Distância da Terra ao Sol igual a 1,49 x10 11 m 11. Ordem de grandeza

21 Transformação de medidas

22 Praticando Exemplo 1)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


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