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Fundamentos da Física

Unidade A: Introdução GeralCapítulo 1: Introdução à Física

Capítulo 1: Introdução à Física

1.1 A Física

O que é a Física

Ramos da Física

O Universo

1.2 Física e Matemática

1.2.1 Método em Física

1.2.2 Medidas de comprimento e tempo

1.2.3 Algarismos Significativos

1.2.4 Notação Científica

1.1 A FísicaObjetivos:

• Conhecer o que é a Física, qual seu campo de estudo e

as áreas ou ramos nos quais ela se divide.

Termos e conceitos:

• Fenômeno

• Modelo

• Corpo

• Átomo

Aurora Boreal Austral Polar Ártico Antarctica

1.1 A Física

“Todos os fenômenos e estruturas da natureza interessam

à Física, desde as menores partículas do mundo

subatômico até as maiores estruturas do Universo.”

O que é a Física?

A palavra física ( do grego physis) significa natureza.

Fenômeno: qualquer acontecimento ou ocorrência. Desde

a simples queda de um corpo até o funcionamento de de

uma máquina complexa como um computador.

1.1 A Física

Pelo amplo campo de atuação e pelas constantes descobertas, não

podemos entender a física como uma ciência fechada e terminada.

Pelo contrário, a Física é um patrimônio de conhecimento em

constante avanço determinado pelos anseios da sociedade da época

e pelas ferramentas e instrumentos de observação disponíveis.

Em resumo, a Física busca descrever a os fenômenos que ocorrem na

natureza, prever sua ocorrência e estudar seu desenvolvimento.

Além de analisar a relação do ser humano com a natureza.

São tantos fenômenos que a Física vem se tornando cada vez mais

ampla e constituída de vários Ramos.

1.1 A FísicaRamos da Física:

• Mecânica: É o ramos que estuda os fenômenos

relacionados ao movimento dos corpos.


• Termologia: É o ramos que estuda os fenômenos

relacionados a temperatura, ou seja, fenômenos

térmicos.


• Óptica: É o ramo que estuda os fenômenos

relacionados com a luz.


• Ondulatória: é o ramo que estuda as propriedades das

ondas e as suas formas e meios de propagação.


• Eletricidade: é o ramo da física que estuda os

fenômenos elétricos e magnéticos.


• Física Moderna - Esta parte cobre o desenvolvimento

da Física alcançado no século XX, abrangendo o

estudo da estrutura do átomo, do fenômeno da

radioatividade, da teoria da relatividade de Eistein etc.

1.1 A FísicaO Universo:

É tudo o que existe fisicamente, a totalidade do espaço e tempo e

todas as formas de matéria, incluindo todos os

planetas, estrelas, galáxias e os componentes do espaço

intergaláctico.

Corpo: é uma quantidade definida de matéria.

Matéria: é constituída por pequenas unidades dotadas de massa e

denominadas átomos.

O modelo atômico: Proposto por Ernest Rutherford, é o modelo

atômico mais simples. Cada átomo é constituído de um núcleo

central formado por prótons (positivo) nêutrons (neutro

1.1 A FísicaO modelo atômico de Rutherford:

Proposto por Ernest Rutherford, é o modelo atômico

mais simples. Cada átomo é constituído de um núcleo

central formado por prótons (positivo) nêutrons (neutro)

rodeados de uma eletrosfera composta de elétrons

(negativo)

Obs: Hoje sabemos que o átomo é constituído de muitas

outras partículas como pósitrons, mésons, neutrinos e etc.

O campo de estudo da Física abrange todo o Universo:

desde a escala microscópica até a escala macroscópica.

Veja em: http://htwins.net/scale2/lang.html

http://htwins.net/scale2/lang.html

1.2 Física e MatemáticaObjetivos:

• Conhecer a relação entre a Física e a Matemática

• Utilizar as unidades de medida de comprimento e de

tempo adotadas no sistema internacional de unidades

(SI)

• Representar Números em notação científica e

determinar a ordem de grandeza de medidas.

1.2 Física e MatemáticaTermos e conceitos:

• Método científico

• Comprimento

• Tempo

• Notação científica

• Ordem de grandeza

1.2 Física e MatemáticaA matemática fornece maios para sintetizar um fenômeno

estudado pela Física.

Uma fórmula matemática que relaciona grandezas físicas

(tudo o que pode ser medido) contribui para a

compreensão de um fenômeno.

Método em Física:

• Observação

• Destacar fatos notáveis

• Medição com os instrumentos apropriados

• Análise de dados

• Conclusão (Lei ou princípio)

• Elaboração matemática.

1.2 Física e MatemáticaMedidas de comprimento:

A unidade fundamental do comprimento é o metro (m).

Veja abaixo seus múltiplos:

1.2 Física e MatemáticaMedidas de tempo: As principais unidades de medida de

tempo são o segundo, o minuto e a hora. Podemos ter

também múltiplos e submúltiplos de cada unidade além de

dia, mês, ano, século e etc.

1.2 Física e MatemáticaNotação científica: é um modo de exprimir um número

no formato:

N . 10𝑝, onde p é inteiro e 1 ≤ 𝑁 < 10

Exemplos:

• 360 s 3,6 . 102 s

• 0,0035 m 3,5 . 10−3

Obs: A grande vantagem de se utilizar notação científica é

que as operações de multiplicação e divisão podem ser

feitas mais facilmente por adição ou subtração dos

expoentes das potencias de 10.

1.2 Física e MatemáticaOrdem de Grandeza: é a potencia de 10 mais próxima do

valor encontrado para uma determinada grandeza.

Exemplo: 3, 45 . 104 está mais próximo de qual potência de 10?

É fácil concluir que 104 < 3,45 . 104 < 105.

O problema então recai sobre o 3,45. Esse número que

acompanha a potencia de 10 é que vai resolver o nosso

problema.

1.2 Física e MatemáticaSe montarmos uma reta com potencias de 10 teremos,

por exemplo:

Se o 3,45 estiver na primeira metade, podemos dizer que

ele esta mais próximo de 100, se o 3,45 estiver na segunda metade, podemos concluir que ele está mais

próximo de 101.

Como fazemos para descobrir em qual metade o 3,45

está?

A resposta é muito fácil!!! Verifique o 100.5.

1.2 Física e MatemáticaComo o 100.5 = 10 ≅ 3,16 basta verificar se o 3,45 é maior ou menor que 3,16.

Se for menor então o 3,45 está na primeira metade.

Se for maior então o 3,45 está na segunda metade.

Veja:

3,16 < 3,45

Concluímos então que o 3,45 está mais próximo de 101

1.2 Física e MatemáticaComo o 3,45 está mais próximo de 101 podemos fazer a seguinte substituição.

3, 45 . 104101 . 104 = 105

A ordem de grandeza de 3, 45 . 104 é o 105.

Exercícios Cap 1 pag: 31

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