OFICINA: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA FÍSICA Autor: Prof. esp. Ricardo Augusto Guimarães Romeiro

Oficina aplicada aos cursos:

DESIGN, BIOLOGIA E FARMÁCIA.

Carga Horária da Oficina: 10 h/a

Esta oficina esta divida em 02 módulos:

MÓDULO 01: COMEÇO DE CONVERSA

Este módulo tem como objetivo mostrar como podemos entender a definição, suas divisões, suas aplicações tecnológicas.

MÓDULO 02: CONCEITOS BÁSICOS

Este módulo tem como objetivo mostrar os conceitos básicos necessários para o entendimento da FÍSICA.

PÚBLICO ALVO

Alunos da disciplina de Física dos cursos de Farmácia, Design e Biologia.

OBJETIVO:

O objetivo desta oficina é apresentar uma introdução referente ao estudo da FÍSICA, no Ensino Superior iremos utilizar esta disciplina como uma ferramenta necessária para o desenvolvimento do profissional, conforme a necessidade de cada curso.

MODULO 01 – COMEÇO DE CONVERSA

DEFINIÇÃO

Desde o tempo dos filósofos gregos até o século XVII, a física fez parte das ciências naturais. A partir daquele século, a física passou a se restringir à matéria inanimada e mais tarde, com o desenvolvimento da química, definiu o seu universo de atuação.

Atualmente ela se divide em grandes áreas de estudo e pesquisa. Das relacionadas na seguir, as três primeiras compõe a física clássica, que reúne todo o conhecimento físico cujas bases foram formadas até o fim do século XIX. As três últimas constituem a física moderna, uma nova física surgida no início do século XX como resposta às indagações não respondidas e às previsões não confirmadas pela física clássica:

- Mecânica clássica – estudo do movimento das partículas e dos fluidos; pode ser dividida, didaticamente, em: cinemática, estudo descritivo dos corpos em movimento; estática, estudo dos sólidos em equilíbrio; dinâmica, estudo das leis de Newton e dos princípios de conservação; Fluidodinâmica, estudo dos fluidos; mecânica ondulatória, estudo do movimento ondulatório em meios materiais;

- Termodinâmica – estudo da temperatura, do calor e seus efeitos e das propriedades de agregação dos sistemas de múltiplas partículas;

- Eletromagnetismo – estudo da eletricidade, do magnetismo, das ondas eletromagnéticas e da óptica;

- Relatividade restrita ou especial – reformulação dos conceitos de espaço, tempo e energia com o estudo do comportamento de partículas em alta velocidade;

- Relatividade geral – síntese entre a mecânica a gravitação; a interação gravitacional é descrita como função das propriedades geométricas do espaço;

- Mecânica quântica – estudo do mundo microscópico do átomo e das partículas elementares.

APLICAÇÃO TECNOLÓGICA

As aplicações tecnológicas da física se multiplicam vertiginosamente, e pode-se dizer que não há campo da atividade humana em que ela não influa de modo decisivo nos dias de hoje. Ela está presente:

- nas diferentes formas de geração e transmissão de eletricidade, nossa principal fonte de energia;

- nos transportes, na concepção de motores e turbinas de todos os veículos automotores, assim como na forma desses veículos;

- nas telecomunicações e na eletrônica, na transmissão de dados, mensagens e imagens. A criação de novos materiais possibilitou a confecção de transistores, circuitos integrados, chips e dezenas de diferentes equipamentos eletrônicos, do telefone celular aos relógios e computadores, que modificaram radicalmente a vida na Terra.

- As aplicações da física revolucionaram também a medicina e a própria pesquisa em física, criando novas técnicas, novos instrumentos e novas máquinas, ampliando de forma extraordinária nossa capacidade de fazer diagnósticos e descobrir a estrutura íntima da matéria.

O QUE É FÍSICA?

Até aqui procuramos distinguir a ciência de outras formas de conhecimento, incluindo a física no rol das ciências. Expusemos algumas ideias básicas, como modelos, princípios, leis e teorias básicas, e o papel das associações na formação da comunidade científica e na gestão dos diversos ramos das ciências. Relacionamos algumas aplicações em relação às inúmeras indagações existenciais do ser humano. Mas não dissemos o que é física.

Como para a maioria dos seus conceitos, é muito difícil dizer o que é essa ciência. A palavra física vem do grego, physiké, que significa “ciência das coisas naturais”. Mas essa é uma denominação relativamente recente. Como dissemos, até o início do século XVII, a física estava incluída em uma ciência mais abrangente, chamada filosofia da natureza, que abordava praticamente todos os fenômenos da natureza. Mais tarde surgiram a física e a química, ciências da natureza inanimada, dedicadas aos fenômenos físicos e químicos. Aqueles seriam os que não modificam a natureza das substâncias, e a física seria a ciência que estudo esses fenômenos. A química seria a ciência que estuda os fenômenos químicos, aqueles que modificam a natureza das substâncias.

No entanto, desde o fim do século XIX, com a descoberta da radioatividade e, mais tarde, com o advento da física moderna, verificou-se que são inúmeros os fenômenos físicos em que a natureza das substâncias é modificada. Por tanto, aquela distinção – e a definição de física dela decorrente – perdeu o sentido.

A rigor, não há definição do que é física. O dicionário Aurélio, por exemplo, afirma: “física é uma ciência de conteúdo vasto e fronteiras não muito definidas”. Na verdade, não se trata de uma definição, mas da justificativa da impossibilidade de uma definição. Há quem ironicamente defina física como “o que os físicos fazem tarde da noite”. Ironias à parte, não há dúvida de que uma das formas de saber o que é física é trabalhar ou acompanhar o trabalho dos físicos. A outra, mais acessível, é estudar física.

Se não é possível termos uma definição, conhecer os seus princípios, suas leis, sua história e suas aplicações é uma tarefa viável. E saber tudo isso é saber o que é física, seja lá qual for a sua definição.

MÓDULO 02: CONCEITOS BÁSICOS

FENÔMENOS

a) Fenômeno Físico: não altera a natureza dos corpos.

Exemplo: temos o corte de uma folha de papel.

b) Fenômeno Químico: altera a natureza dos corpos.

Exemplo: Uma folha de papel queimada, o papel deixa de ser papel, tornando-se cinzas.

GRANDEZA FÍSICA

A tudo aquilo que pode ser medido, associando-se um valor numérico a uma unidade de medida, dá-se o nome de GRANDEZA FÍSICA.

TIPOS DE GRANDEZAS:

GRANDEZA ESCALAR: Fica perfeitamente entendida pelo valor numérico e pela unidade de medida; não se associa às noções de direção e sentido.

Exemplos: temperatura, massa, tempo, energia, etc.

GRANDEZA VETORIAL: Necessita, para ser perfeitamente caracterizada, das idéias de direção, sentido, de valor numérico e de unidade de medida.

Exemplos: força, impulso, quantidade de movimento, velocidade, aceleração, força, etc.

OUTRA CLASSIFICAÇÃO DE GRANDEZAS FÍSICA

a) GRANDEZA FUNDAMENTAL: grandeza primitiva. Exemplos: comprimento, massa, tempo, temperatura, etc.

b) GRANDEZA DERIVADA: grandeza definida por relações entre as grandezas fundamentais. Exemplos: velocidade, aceleração, força, trabalho, etc.

Para resolver as atividades avaliativas abaixo, assista os vídeos sugeridos e amplie o seu conhecimento.

UNIDADES DE MEDIDAS

Medir uma grandeza física significa compará-la como uma outra grandeza de mesma espécie, tomada como padrão. Este padrão é a unidade de medida. No Brasil, o sistema de unidade oficial é o Sistema Internacional de unidades, conhecido como SI, ou sistema MKS.

REFERÊNCIAS

KELLER, FREDERICK (et al) – Física, Vol.I, São Paulo, Makron Books, 1999

HALLIDAY, David & RESNICK, Robert. Física, Vol.I. Rio de Janeiro, LTC, 1986

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