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Introdução A natureza da Física e o método científico. Grandezas físicas e suas unidades. Física Básica 1.

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1 Introdução A natureza da Física e o método científico. Grandezas físicas e suas unidades. Física Básica 1

2 Introdução: A natureza da física Moysés: “A motivação básica da ciência sempre tem sido a de entender o mundo” Sears: “A Física é uma ciência experimental. O físico observa fenômenos naturais e tenta achar os padrões e os princípios que relacionam estes fenômenos. Esses padrões são denominadas teorias físicas ou, quando bem estabelecidos e de longo uso, leis e princípios físicos” A Teoria de Tudo

3 O método científico Observação e experimentação: coleta de dados, elaboração de experimentos reproduzíveis, melhoramento da precisão de medidas, etc. Abstração e indução: elaboração de modelos, relações entre grandezas físicas. Elaboração de leis e de teorias físicas: generalidade e previsibilidade. Domínio de validade. Dominio de validade.

4 Procurando uma teoria/lei/princípio em física Experimentos e Observações (Teoria Física) ( ) Limite de validade “A Física não é simplesmente uma coleção de fatos e princípios. É também o processo pelo qual chegamos a princípios gerais que descrevem o comportamento do universo.” “A Física não é matemática. A matemática é a linguagem e a ferramenta principal da Física”

5 Real e ideal: modelos Dependendo do problema e do interesse específico, podemos idealizar um problema usando uma situação idelizada. Translação Rotação A bola é uniforme e gira com velocidade constante

6 t=0,0s Descrição básica de um fenômeno Translação da bola: onde? quando? onde? Sistema de referência Eixos de coordenadas: Origem Nome da variável Escolha conveniente. O z y x quando? Definição de tempos de interesse. t=10 s

7 Descrição básica de um fenômeno Rotação O x y

8 Sistemas de coordenadas EsféricasCilíndricasCartesianas

9 Estratégias para resolver problemas Identificação dos conceitos relevantes. Preparação do problema: – Leitura do enunciado. – Identificação e nomeação das variáveis. – Desenho (na maioria das físicas básicas): sistema de referência. Avaliação da resposta (contas!). Revisão final: Unidades “Sentido Físico”: – Valor numérico corresponde as estimativas iniciais? – equação obtida depende das grandezas físicas esperadas

10 Grandezas físicas e suas unidades Sistema Internacional de medidas (SI) Grandeza físicaNomeSimboloSímbolo dimensional DistânciaMetromL MassaKilogramakgM TempoSegundosT Corrente elétricaAmpereAI TemperaturaKelvinK Quantidade de substância MolmolN Intensidade Luminosa CandelacdJ

11 Definições originais e atuais Prefixos das Unidades -

12 Relações entre as unidades básicas Tem conexões entre as “sete” e outras unidades. Exemplo : É muito importante fazer um análise dimensional!

13 Comprimentos típicos Ray and Chales Eames for IBM: https://www.youtube.com/watch?v=hECEUKH_xdE

14 Outras grandezas físicas.

15 Exemplo de uma tabela de conversão

16 Exemplo: conversão de volume O maior diamante do mundo é o First Star of Africa (cetro real inglês). Seu volume é igual a 1,84 pol. 3 Qual é seu volume em centímetro cúbicos? E em metros cúbicos? =2,54 cm

17 Incerteza e Algarismos significativos Algarismos significativos

18

19 Arredondamento As regras do arredondamento são: Se o algarismo decimal seguinte for menor que 5, o anterior não se modifica. Se o algarismo decimal seguinte for maior que 5, o anterior incrementa-se em uma unidade. Se o algarismo decimal seguinte for igual a 5,deve-se verificar o anterior: – se ele for par não se modifica – se ele for impar incrementa-se uma unidade.

20 Estimativas e ordens de grandeza Estimativa: conta “por cima” com duas opções: – Sabemos como calcular uma grandeza, mais só temos uma ideia da ordem de grandeza dos dados. – Cálculos complicados simplificados por aproximações. Exemplo: Indiana Jones foge com barras de ouro na mochila. Um colega diz que ele levou um bilhão de reais...será possível? 1 bilhão de reais = 10 toneladas de ouro Não é uma conversão!!!


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