A FÍSICA AO SEU REDOR
CONTEÚDOS
Aplicações da Física Divisões da Física
AMPLIANDO SEUS CONHECIMENTOS
A Física está aí perto de você, à sua volta. Vamos enxergá-la? Para te ajudar, observe a ilustração a seguir, e tente se lembrar de objetos e situações que você conhece e que estão relacionadas com a Física.
Se fossemos enumerar a quantidade de situações e fenômenos que estão associados à Física, a lista seria enorme. Ao longo dos nossos estudos neste material didático iremos conhecer algumas dessa situações e fenômenos.
Figura 1 – Situações do dia a dia que podem estar associadas com a Física Fonte: SkyPics Studio/Shutterstock.com
Jogar bola, andar de bicicleta, dirigir um veículo, trocar uma lâmpada, assar um bolo, fazer a barba, se olhar em um espelho, apertar um parafuso, bater um papo com um amigo, ver TV, falar ao celular, andar ou simplesmente ficar “parado” e descansar. Pode não parecer, mas todas estas situações estão ligadas à Física e em específico a cada uma de suas partes que você vai conhecer ou relembrar durante nosso estudo. Observe a seguir, um resumo dessas divisões da Física e sua relação com algumas “coisas” do cotidiano:
MECÂNICA: parte da Física que estuda aqueles fenômenos relacionados aos movimentos dos corpos.
Carro, avião, motor, batedeira, bicicleta, pessoas em movimento ou paradas, planetas, pedra caindo, paraquedismo, bungee jumping.
TERMODINÂMICA: parte da Física que estuda os fenômenos térmicos. Geladeira, fogão, panela de pressão, fogo, termômetro, gelo, Antártida. ÓPTICA: parte da Física que estuda os fenômenos relacionados à luz.
Sol, outras estrelas, Lua, espelhos, laser, lentes, microscópio, telescópio, olho, óculos.
ONDULATÓRIA: parte da Física que estuda as propriedades das ondas que se propagam em meios materiais.
Onda do mar, ondas eletromagnéticas, luz, buzina, show de rock, jogar uma pedra na água, vento batendo em uma árvore.
ELETROMAGNETISMO: nessa parte da Física incluem-se fenômenos elétricos e magnéticos.
Bússola, ímãs, fio elétrico, turbina, usina hidrelétrica, bobina, lâmpada, fusível, circuito elétrico, caixa de “força”, tomada, choque elétrico, laser, ferro de passar roupas, enceradeira, batedeira, geladeira.
FÍSICA MODERNA: parte que trata das descobertas da Física desde o final do século XIX até os dias de hoje.
Micro-ondas, computador, chip do telefone celular, supercondutores, átomo,
quark, partícula, luz, raios X, tomografia, ressonância magnética, laser, GPS,
No texto que você vai ler a seguir, os autores promovem uma reflexão sobre a evolução da Física ao longo da história, sua importância para a sociedade moderna e sua importante relação com a tecnologia.
É importante lembrar que algumas questões tratadas pela Física aparecem em várias de suas divisões, evidenciando que um fenômeno físico pode ser estudado sob vários aspectos e que, dessa maneira, poderemos ter informações acerca deste, sob vários ângulos, o que permitirá uma visualização mais ampla do fenômeno em estudo.
Ao longo de suas leituras neste material didático, você observará que a Física possui uma linguagem própria assim como outras áreas como a Química e a Biologia, como veremos no tópico a seguir.
A Física é uma Ciência que tem como objeto de estudo o Universo, sua evolução, suas transformações e as interações que nele se apresentam. Por alguma razão, os fenômenos da natureza obedecem a equações matemáticas. Dessa forma, o papel do físico consiste em elaborar modelos para os fenômenos expressos em equações matemáticas. Mas atenção!
Esses modelos não são a natureza, mas sim a representação dela.
O conhecimento físico construído ao longo do tempo encontra-se presente hoje nas tecnologias do setor produtivo e de nossas casas. Daí a sua importância para as práticas sociais contemporâneas, a compreensão da cultura produzida pelos homens, para entender a relevância histórica dessa produção dentro da história da humanidade.
Até o final do século XIX e início do século XX, praticamente toda a Física conhecida estava concentrada no estudo dos Movimentos, apresentada no
Principia de Newton, e o Eletromagnetismo de Maxwell, cuja síntese manifesta a
junção dos fenômenos elétricos e magnéticos. E, ainda, as três leis da
Termodinâmica, formulações ocorridas especialmente com os trabalhos de Mayer,
Helmholtz e Gibbs, donde surgiu uma das primeiras formulações para a Conservação da Energia.
O século XX presenciou grandes avanços no conhecimento dos fenômenos naturais: do transistor a nanotecnologia; a expansão do universo que impulsiona a busca por novos modelos cosmológicos; computadores com capacidade de armazenamento e transmissão de dados com uma rapidez nunca antes permitida; e tantos outros.
O vocabulário da Física
Acompanhe no quadro a seguir, algumas das palavras da “linguagem da Física”. Nosso objetivo nesse momento não é explicá-las, mas colocá-lo em contato com elas e despertar sua curiosidade para os significados que serão explorados a partir do próximo capítulo deste material.
Efeito fotoelétrico Quantidade de movimento Luz Atrito Escalas termométricas Ondas eletromagnéticas Gravidade Propagação do calor Radioatividade Teoria da relatividade
Ondas sonoras Átomo
Geradores Pressão Ímãs Massa e peso
Movimento retilíneo
Ação e reação Movimento variado
Contração do espaço
Luz visível Entropia Espelhos
esféricos
Polos norte e sul
Energia Velocidade constante Quarks Circuitos elétricos
Temperatura Movimento circular Empuxo Referencial
Equilíbrio Fótons Força forte Dilatação
Alguns “personagens” desta história
Acompanhe nos próximos capítulos, deste material didático, a vida e as contribuições destes e de outros pesquisadores para o desenvolvimento da Física.
Figura 2 – Galileu Galilei Fonte: Everett - Art/Shutterstock.com
Figura 4 – Albert Einstein Fonte: Wikimedia Commons Figura 3 – Isaac Newton
ATIVIDADES
1. Leia atentamente a afirmação a seguir.
Lembre-se! Embora tenhamos uma divisão didática, a Física é uma só e todas as suas áreas estão inter-relacionadas.
Você concorda com esta afirmação? Utilize o espaço a seguir para escrever opinião. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ Para que você aproveite as reflexões propostas ao longo deste material, cada capítulo foi dividido em seções. As seções que compõem o material didático foram divididas da seguinte maneira:
Conteúdos – onde são apresentados os principais assuntos do capítulo. Ampliando seus conhecimentos – onde o assunto é propriamente discutido Atividades – onde aparecem as sugestões de exercícios.
Leituras complementares – onde indicam-se leituras sobre tópicos
importantes relacionados ao capítulo em estudo.
Indicações – vídeos, podcasts, artigos disponíveis na Internet associados ao
tema do capítulo.
Referências – onde indica-se as fontes utilizadas para elaboração do capítulo.
Gabarito – onde estão os comentários e resoluções de exercícios propostos
2. O quadro a seguir, informa na coluna da esquerda a área da Física e na coluna da direita as correspondentes relações com estas áreas.
1 – Mecânica ( ) Raios X
2 – Eletromagnetismo ( ) Ondas sonoras 3 – Termodinâmica ( ) Corrente elétrica
4 – Óptica ( ) Um corpo em queda
5 – Ondulatória ( ) Reflexão da luz na superfície da água 6 – Física Moderna ( ) Um litro de água sendo aquecida no fogão
A sequência de números que preenche corretamente a coluna da esquerda é a) 6, 5, 2, 1, 4, 3.
b) 1, 3, 5, 2, 4, 6. c) 6, 4, 2, 5, 3, 1. d) 1, 2, 4, 6, 3, 5. e) 3, 5, 1, 2, 6, 4.
3. Leia atentamente as perguntas a seguir.
Como vemos os objetos?
Por que somos jogados para a frente do ônibus quando ele freia bruscamente? O que são as micro-ondas?
As partes da Física que respondem essas perguntas são respectivamente a) Mecânica, Óptica e Eletromagnetismo.
b) Óptica, Mecânica e Física Moderna.
c) Termodinâmica, Eletromagnetismo e Física Moderna. d) Ondulatória, Óptica e Termodinâmica.
e) Física Moderna, Mecânica e Óptica.
4. Qual das atividades listadas a seguir, necessita de mais envolvimento no que se refere à paixão, talento, esforço e inteligência?
Música Pintura Escultura Literatura Ciência _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________
5. Resolva as palavras cruzadas mostradas a seguir. É uma maneira bastante interessante de retomarmos os conteúdos, conceitos que serão aprofundados ao longo das aulas e nomes de alguns cientistas que estarão presentes nos próximos capítulos, que ofereceram grandes contribuições à humanidade.
4 letras BIKE 5 letras TEMPO JOULE FOGÃO FÓTON 6 letras NEWTON ÓCULOS NÚCLEO 7 letras ELÉTRON ESPELHO 8 letras CORRENTE MECÂNICA EINSTEIN 9 letras BATEDEIRA ANTARTIDA GRAVIDADE 10 letras VELOCIDADE 13 letras TERMODINÂMICA 16 letras ELETROMAGNETISMO 17 letras USINA HIDRELÉTRICA
REFERÊNCIAS
BURKARTER, E. Física. Curitiba: SEED-PR, 2006
EVERETT - ART/SHUTTERSTOCK.COM. Galileu Galilei. Disponível em: <https://www.shutterstock.com/pic-231175144.html>. Acesso em 03 out. 2016. 16h40min.
GASPAR, A. Física – volume 1. São Paulo: Ática, 2000.
GREF. Grupo de Reelaboração do Ensino de Física. Leituras de Física. Disponível em: <http://www.if.usp.br/gref/mec/mec1.pdf > Acesso em: 04 out. 2016. 16h54min.
HEWITT, P. Física conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2012.
KOLLIDAS/SHUTTERSTOCK.COM. Isaac Newton. Disponível em:
<https://www.shutterstock.com/pic-81842473.html>. Acesso em: 03 out. 2016. 12h22min.
KOLLIDAS/SHUTTERSTOCK.COM. Albert Einstein. Disponível em:
<https://www.shutterstock.com/pic-99221189.html>. Acesso em: 03 out. 2016. 11h32min.
PIETROCOLA, M. Física em contextos: pessoal, social e histórico: volume 1. São Paulo: FTD, 2011.
SKYPICS STUDIO/SHUTTERSTOCK.COM. Situações do dia a dia que podem estar
associadas com a Física. Disponível em:
<https://www.shutterstock.com/pic-409551490.html>. Acesso em: 03 out. 2016. 16h32min.
WIKIMEDIA COMMONS. Albert Einstein. Disponível em:
<https://commons.wikimedia.org/wiki/Albert_Einstein#/media/File:Albert_Einstein_(Nob el).png>. Acesso em: 05 out. 2016. 14h28min.
GABARITO
1. Espera-se que você concorde com a afirmação. Conforme afirmado na parte introdutória deste capítulo pode não parecer, mas uma grande quantidade de situações do nosso dia a dia está ligada à Física e em específico a cada uma de suas partes. O conjunto de todas essas partes forma o campo de estudo da Física
2. Alternativa A 3. Alternativa B
4. Não existe uma correta. Todas as atividades listadas envolvem paixão, talento, esforço e inteligência.
