Objeto de estudo da Física PDF

Física é a ciência que estuda a natureza, a matéria, a energia e a interação entre eles, e seus fenômenos em seus aspectos mais gerais.

Física é uma ciência que estuda as propriedades da matéria e da energia, estabelecendo uma relação direta entre elas. A palavra ”física”, no dicionário, significa “o estudo da matéria, da energia e da interação entre eles”. Ademais, originada do termo grego “physiké” que significa “natureza”, a palavra “física” refere-se à ciência que estuda a natureza.

Embora a definição dada na Antiguidade não esteja de todo errada, uma divisão científica acabou resultando nas áreas da química e biologia. Sendo assim, cada uma delas passou a ter seu próprio campo de estudos, incluindo a física.

O conhecimento físico, portanto, baseia-se principalmente em experimentações, observações e formulações matemáticas. Também é papel desse conhecimento descrever, prever e justificar através de leis, algumas situações e fenômenos que podem ocorrer com um corpo no espaço com o decorrer do tempo.

Então, é papel da física estudar os fenômenos naturais da matéria. Entretanto, é complicado definir um campo exato de atuação desse conhecimento. Pois, ele abrange muitos campos do conhecimento, mesmo que não percebendo.

O que é física?

Basicamente, o conhecimento físico se dá através de observações experimentais e leis matemáticas com o intuito de explicar os fenômenos de interações entre espaço, tempo, matéria, movimento e energia. A saber que a física também é responsável por descrever e explicar a configuração das partículas fundamentais do universo.

Todo o universo é compostos por partículas, então os fenômenos abordados em outras ciências também podem ser explicados pelo conhecimento físico. Uma vez que, a física descreve a dinâmica dessas partículas. Assim, o conhecimento físico se entrelaça com as outras ciências.

Certamente, a física tem como objetivo principal explicar o funcionamento do universo. Para isso, baseia-se em metodologias científicas e funções matemáticas. Inegavelmente, a ciência física é a área de conhecimento mais antiga já existente. Uma vez que teve seu início marcado por observações astronômicas feitas por povos milenares em todo o mundo.

Objetivos

• Objetivo especulativo: O objetivo especulativo tem como objetivo, desvendar os enigmas da natureza, com o intuito de compreender a relação humana com o universo.
• Objetivo Prático: Em suma, o objetivo prático pretende melhorar as condições de vida dos seres humanos por meio da tecnologia. Assim, seria possível realizar tarefas de forma mais prática, aprimorando a qualidade de vida.
• Objetivo Esclarecedor: Basicamente, analisa a causa e efeito de certos fenômenos. Entretanto, não é voltado à crenças e superstições, evidenciando uma diferença entre ambos.

Divisões

A física, assim como outras ciências, também é dividida em áreas com base em diversos critérios, sendo elas:

• Teórica: Em suma, visa definir novas teorias através de experiências a fim de expandir o conhecimento.
• Experimental: É responsável pelos experimentos encarregados de validar e dar como verdadeira, ou não, as teorias formuladas. Nesse mesmo sentido, pode também apenas corrigir alguns defeitos da teoria.
• Aplicada: É basicamente a aplicação das teorias físicas no cotidiano.

Ramos da física

Inegavelmente, a física é uma ciência muito vasta, então é dividida em algumas áreas para facilitar a sua compreensão. A divisão é feita entre a Física Clássica e a Física Moderna.

Em suma, a física clássica engloba os fenômenos que são macroscópios, ou seja, que podem ser observados. Como o movimento dos astros e projéteis, funcionamento de máquinas térmicas, acústica, óptica geométrica, hidrostática, eletrostática entre outros. O conhecimento da física clássica foi desenvolvido principalmente por nomes como Isaac Newton, Galileu Galilei, Johannes Kepler, Lorde Kelvin, entre outros.

Por outro lado, a física moderna é responsável pela compreensão dos fenômenos microscópios, como os que ocorrem em escalas subatômicas. Além de estudar os corpos que se movimentam em velocidades próxima à velocidade da luz. Então, foi a partir da física moderna que foram explicados os fenômenos como decaimento radioativo, fissões e fusões nucleares, efeito fotoelétrico, etc.

Vale lembrar que a física moderna surgiu no século XX com a descoberta da radioatividade, do raio-X, das ondas eletromagnéticas e da teoria atômica.

Física clássica

• Mecânica: Em suma, a física mecânica compreende o estudo do movimento de partículas.
• Cinemática: Este ramo, é responsável por analisar o movimento sem levar em conta as circunstâncias. Além disso, compreende conceitos como posição, deslocamento, velocidade, aceleração, etc.
• Dinâmica: É responsável por compreender as formas de energia relacionadas aos movimentos de translação e rotação. Além disso, também estuda os movimentos linear e angular e a energia mecânica.
• Estática: Em síntese, é a área responsável por estudar as condições de equilíbrio de corpos. Certamente, é uma ramo altamente aplicado nas construções civis. Pois trata de conceitos como centro de massa, centro de gravidade, equilíbrio rotacional e equilíbrio translacional.
• Eletrostática e Eletrodinâmica Clássica: Este ramo da física faz a análise dos fenômenos elétricos estáticos e dinâmicos. Assim, tem como objeto de estudo cargas elétricas, potencial elétrico, campo elétrico, lei de Coulomb, magnetismo e etc.
• Termodinâmica Clássica: Em suma, é a área de estudos dos estados termodinâmicos da matéria, tendo como base a termologia e a calorimetria. Certamente, essa divisão do conhecimento físico é complementada pelas leis da termodinâmica, que envolvem os conceitos de calor, temperatura, entropia, etc.
• Ondulatória: Esta é uma área da física que engloba a propagação de ondas eletromagnéticas e ondas sonoras. Assim, também aborda os fenômenos sofridos pelas ondas (reflexão, refração, difração, interferência, absorção e etc)

O que um físico faz?

A maioria dos físicos trabalham em pesquisas a fim de encontrar respostas para perguntas fundamentais. Como por exemplo, do que a matéria é composta, como o sol se mantêm aceso por tantos anos, qual foi a origem do universo, e etc. Estas são as chamadas pesquisas puras.

Ao passo que diversas vezes as perguntas levam a respostas que podem levar à um avanço tecnológico, as mesmas são capazes de alterar a forma como levamos a vida. Por exemplo, as tecnologias que hoje temos adquiridas foi fruto de pesquisa, de experimentações e observações, antes de serem colocadas para uso.

Por isso, é evidente que em todos os setores da sociedade é necessário pessoas com conhecimento de física. Para a realização de pesquisas, para sua aplicação em todas as esferas da atividade humana.

É essencial o papel de físicos em áreas como, de desenvolvimento de games, desenvolvimento de novas formas de energia, tratamento de doenças e até mesmo para desenvolver concepção a cerca de fenômenos naturais.

Principais fórmulas físicas

Uma das bases da física são as formulações matemáticas, que são usadas para descrever diversos tipos de fenômenos. Para exemplificar, aqui iremos apresentar algumas fórmulas essenciais do conhecimento físico.

Segunda lei de newton

Energia cinética

Velocidade média

Aceleração média

Primeira lei da termodinâmica

Equação fundamental calorimetria

Equação calor sensível

Campo elétrico

Energia de repouso

Principais descobertas da física para a ciência

Inegavelmente, existem alguns marcos do conhecimento físico que ajudaram no avanço da humanidade e de diversas tecnologias. Confira linha cronológica alguns desses acontecimentos:

• 250 a.C. – Princípio de Arquimedes: Este físico desenvolveu uma teoria onde um objeto, quando colocado dentro de um fluido, sofre uma força de mesmo peso orientada para cima, fazendo com que o objeto fique flutuando.
• 1514 d.C. – Heliocentrismo: O cientista Nicolau Copérnico elaborou um sistema solar onde o sol se encontra no centro de todos os outros planetas da órbita.
• 1687 – Leis de Movimento e Gravitação Universal: Isaac Newton idealizou três leis do movimento e a lei da gravitação universal. Isso se deu após a publicação de seu livro: “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”.
• 1803 – Teoria Atômica: O pesquisador John Dalton desenvolveu a teoria de que a composição dos corpos se da através de uma proporção permanente de elementos. Ele teve como base as obras de Antonie Lavoisier e Joseph Proust.
• 1831 – Indução eletromagnética: Michael faraday estudou o campo magnético, e notou que a variação desse fluxo, promove correntes elétricas induzidas em materiais condutores.
• 1838 – Campo magnético terrestre: Foram os físicos Wilhelm Weber e Carl Gauss que desenvolveram a teoria de que o planeta terra produzia um campo magnético.
• 1864 – Equações de Maxwell: Essa equação desenvolvida pelo físico James Clerk Maxwell, foi nada mais do que a unificação das equações de eletricidade com as equações do eletromagnetismo. Além disso, ele também calculou a velocidade da luz.
• 1896 – Radioatividade: O físico Henri Becquerel descobriu a radiação através dos elementos radioativos.
• 1897 – Descoberta do elétron: J. J. Thomson descobriu o elétron, que era uma partícula oposta ao próton e de massa menor.

Grandezas Físicas

As grandezas físicas nada mais é do que a classificação das variações de quantidade, ou seja, as unidades de medidas. Inegavelmente, essas unidades de medidas variam dependendo da localidade. As grandezas físicas dividem-se em duas, sendo:

Grandezas escalares: A saber que são aquelas que possuem números reais, negativos ou positivos, e sempre estão acompanhados pela sua unidade de medida.

Grandezas vetoriais: Em suma, caracterizam-se por possuírem módulo, direção e sentido.

Por fim, leia também sobre Hidrocarbonetos – Classificação, características e cadeias carbônicas

Fonte: Brasil escola, Mundo educação, Física net, Brasil escola.

Bibliografia:

• ANJOS, Talita A.. Física. [20–]. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/o-que-fisica.htm. Acesso em: 3 maio 2020.
• GONÇALVES, Júlio César. Homem-Natureza: uma relação conflitante ao longo da história. Revista Multidisciplinar da UNIESP. Disponível em: https://web.archive.org/web/20130730172627/http://www.uniesp.edu.br/revista/revista6/pdf/17.pdf.
• HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da física. 1 – mecânica 7ª ed. [S.l.]: LTC.

Fonte imagens: Epsilon mag, Catho, Guia do estudante, Oficina do estudante, Sistema CPV, Conexão estudante.

Imagem de destaque: Brasil escola