Introdução à Física

Mestre em Oceanografia Física (USP, 2019)
Graduada em Física (UFABC, 2016)

Publicado em 11/05/2022
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A Física é a ciência que estuda os fenômenos naturais que fazem parte do nosso cotidiano. Ao longo da história ela foi se desenvolvendo e evoluindo, às vezes mais às vezes menos, mas sempre buscando explicar o que ocorria ao redor daquela sociedade. Com isso, ela acaba se tornando parte do desenvolvimento humano, participando efetivamente do desenvolvimento da humanidade ao longo da história.

A Física surge na Antiguidade: no Oriente com os egípcios e mesopotâmicos (ex. elementos primários da natureza: água ar e terra), e com os chineses (ex. explicação do Universo como resultado do equilíbrio de forças opostas - ying e yang) e no Ocidente com os filósofos naturais (ex. fogo também como elemento primário, primeiras hipóteses atômicas, geocentrismo, hidrostática, etc.). Já na Idade Média esse desenvolvimento de teorias que buscavam explicar os fenômenos que nos rodeiam continua, mas seu maior desenvolvimento se dá através Árabes, Chineses e Hindus.

Seu auge se dá na Idade Moderna, onde muitos conceitos gregos são revisitados, aperfeiçoados e recriados, dando origem a Física Clássica com a conhecemos, resultando nas principais teorias conhecidas (ex. heliocentrisco, hidrostática, eletromagnetismo, cálculo diferencial, lei da gravitação e leis da mecânica de Newton, etc.). Na Idade Contemporânea surgem os conceitos de Física Moderna, fornecendo estudos e resultados envolvendo radiatividade, estruturas atômicas e ondulatórias. Foi nesse período que temos a separação da física em Física Clássica (vale as leis de Newton) e Física Moderna.

Atualmente ela ainda continua se desenvolvendo, utilizando esses conceitos primordiais para estudar fenômenos cada vez mais complexos. Ela também está presente em diversas áreas, entre elas áreas pouco comuns, como por exemplo: Econofísica, Física Atmosférica, Física Biomédica, Física Médica, Termologia, Oceanografia Física, etc.

A física é dividida, hoje em dia, em seis grandes áreas, que podem ser subdivididas e descritas como a tabela abaixo:

Área Subdivisão Descrição
Mecânica Cinemática Estuda movimento dos corpos e partículas.
Dinâmica Estuda a causa dos movimentos.
Estática Estuda os corpos que não se movem, ou que se movem com aceleração constante.
Gravitação Estuda como ocorre o movimento de planetas e satélites naturais ou artificiais.
Hidrostática Estuda os fluidos em repouso.
Hidrodinâmica Estuda os fluidos em movimento.
Termologia Termometria Estuda a temperatura e as maneiras possíveis dela ser medida.
Calorimetria Estuda trocas de calor e fenômenos relacionados a troca de calor na forma de energia.
Termodinâmica Estuda as relações entre calor, energia e trabalho.
Óptica Óptica Geométrica Estuda a luz através da ideia de raios, descrevendo fenômenos ópticos sem se importar com a natureza da luz.
Óptica Física Estuda a luz na forma de ondas.
Ondulatória Ondas Estuda ondas, ou seja, pulsos que se propagam no meio. Ela engloba o estuda da acústica, que estuda ondas sonoras.
Eletromagnetismo Eletrostática Estuda as propriedades e comportamento de cargas elétricas em repouso.
Eletrodinâmica Estuda as cargas elétricas em movimento, as forças e campos formados por elas.
Magnetismo Estuda as propriedades magnéticas dos matérias que possuem força magnética.
Física Moderna Relatividade Estuda os fenômenos em relação a referenciais inerciais (relatividade restrita) ou referenciais não-inerciais (relatividade geral).
Mecânica quântica Estuda sistemas e partículas cujas dimensões são próximas ou menores que a de escala atômica.
Física Nuclear Estuda fenômenos referentes ao núcleo atômico

Conceitos básicos

Na física alguns conceitos são considerados básicos, são eles:

  • Referencial: corpo ou local a partir do qual um fenômeno é observado.
  • Movimento: quando a posição do corpo varia, em relação ao tempo, em relação ao referencial.
  • Repouso: quando a posição do corpo não varia em relação ao referencial.
  • Móvel: qualquer corpo capaz de entrar em movimento em relação a um referencial.
  • Ponto Material: corpo cujas dimensões são desprezíveis em ralação as distâncias envolvidas no problema.
  • Corpo Extenso: corpo cujas dimensões não são desprezíveis em relação às distâncias envolvidas no problema.
  • Trajetória: linha formada pelas diversas posições que um corpo ocupa em relação a um referencial.
  • Espaço ou Posição: indica a posição de um corpo ao longo da trajetória.
  • Deslocamento Escalar: mudança de posição do móvel.
  • distancia: soma de todos os deslocamentos realizados por um corpo
  • Velocidade Média: é o quanto um móvel se desloca em determinado tempo.
  • Rapidez: é a velocidade média, descontando os possíveis tempos de parada.
  • Velocidade Escalar Instantânea: é a velocidade de um corpo em cada instante, podendo ou não ser igual à velocidade média.
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