INTRODUÇÃO À FÍSICA

I. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA FÍSICA

            CIÊNCIAS NATURAIS

            Ciências naturais são aquelas que tem a natureza como campo de estudo: Física, Química, Biologia, Geologia, etc. Esta divisão tem origem histórica  e é difícil, ás vezes, especificar claramente limite entre elas, principalmente nos últimos anos em que o progresso da Ciência tornou esta divisão artificial.

A palavra Física provem do vocábulo grego “Physis” que significa natureza. Logo podemos conceituar Física como a ciência que estuda a natureza.

            A partir do século XVII através de Galileu Galilei (1564-1642) a Física, também conhecida como filosofia natural devido a seu tratamento até então filosófico, passa a ser uma ciência “experimental” exata.  

          Os experimentos realizados para comprovar as leis estudadas levava o experimentador a quantificar as observações feitas “associar números a determinadas propriedades”.

           FENÔMENOS

           A natureza está em constante transformação, e cada uma destas transformações é um fenômeno. Assim, o clarão do relâmpago, o estrondo do trovão, as gotas de chuva que caem, a planta que cresce, o carro que anda, o rádio que toca, o balão que estoura, tudo isso são fenômenos.

            A Física ocupa-se em estudar essas transformações (fenômenos físicos).

            MÉTODO CIENTÍFICO

            Para entendermos um fenômeno necessitamos: observar, raciocinar e realizar experimentos. A combinação destes três requisitos é que se denomina método científico. Começa-se observando um fenômeno. Realizam-se experiências para poder repetir a observação muitas vezes e isolar, se necessário, o fenômeno que se quer elucidar. Em seguida faz-se uma hipótese (raciocínio) para explicar o fenômeno observado, esta hipótese (raciocínio) sugere novas experiências cujos resultados vão confirmar ou não a hipótese feita, se ela se mostra adequada para explicar um grande número de fatos, temos uma lei natural ou lei física.

II. GRANDEZA FÍSICA

            É qualquer propriedade física a qual se pode associar um número por meio de um processo bem definido.

            Ex.: comprimento, massa, tempo, aceleração, força, deslocamento, velocidade,  etc...

O processo pelo qual se associa um número a uma grandeza física recebe o nome de medição.

2.1. Grandezas Fundamentais e Derivadas

            - Grandeza Fundamental - É a grandeza que se encontra em sua forma mais primitiva, “não se reduz”. Ex.: comprimento, massa, tempo, etc...

            - Grandeza Derivada - É a grandeza que resulta da união, de uma forma adequada, de duas ou mais grandezas fundamentais. Ex.: Velocidade

V = comprimento

tempo

III. MEDIÇÃO

            É o processo que consiste na comparação entre duas grandezas físicas de mesma espécie, sendo uma tomada como unidade de medida “unidade”, verificando-se quantas vezes a unidade está contida na grandeza a ser medida.

EX:  Segmento

         

            Para cada tipo de grandeza terá de se estabelecer uma unidade de medida correspondente. O número que indica a quantidade de unidades de medida contida na grandeza em questão é denominado “valor numérico da grandeza”.

3.1.  Medição Direta e Indireta

            - Medição Direta - quando efetua-se diretamente a comparação a grandeza a ser medida e a unidade padrão.

                        Ex.:     comprimento - metro

                                   tempo - segundo

- Medição Indireta - quando efetua-se duas ou mais medições diretas seguidas de uma operação matemática.

             Exs.:      Cálculo da área           

A = comprimento x largura

                                   Volume de um cilindro

                                   V = p.R2. h

3.2. GRANDEZAS ESCALARES E VETORIAIS

- Grandezas Escalares: São grandezas que ficam bem determinadas (compreendida) através de seu módulo (valor numérico) acompanhado de sua respectiva unidade.

Ex.: massa, tempo, carga elétrica, temperatura, etc...

            - Grandezas Vetoriais: São grandezas que para ficarem bem compreendidas necessitam além do módulo a indicação de uma direção e de um sentido de aplicação da mesma.

            Ex: força, velocidade, aceleração, etc...

            - Vetor: Termo derivado do Latin "VECTOR" que significa condutor. É um ente matemático representado por um segmento de reta orientado. Tem como módulo representado pelo seu comprimento (escala), sua direção é dada pela reta suporte do vetor, o sentido é indicado pelo segmento de reta orientado.

             - Força: É todo agente capaz de modificar a velocidade de um corpo e ou provocar deformações.

              A unidade de força do Sistema Internacional (S.I) é o Newton (N)

              - Dinamômetro: É o instrumento destinado a medir a intensidade de uma força aplicada a um sistema.