Estamos cercados pela física o tempo todo. A palavra 'física' vem do grego 'conhecimento da natureza'. Este campo de estudo visa analisar e compreender os fenômenos naturais do universo.
Nesta aula, vamos entender
Algo tão simples como andar pode ser explicado pela física. Enquanto você anda, você tem uma boa aderência e não escorrega? Essa aderência é causada pela aspereza ou resistência entre as solas dos pés/sapatos e o solo. Essa rugosidade ou resistência é chamada de "atrito". O que acontece quando você pisa acidentalmente em uma casca de banana? Você cai! Agora, o que te faz cair? Isso acontece porque a casca escorregadia reduz o atrito entre o pé/sapatos e a superfície do solo.
Você sabe que se a física não existisse, não teríamos conseguido escrever com uma caneta esferográfica no papel? Neste caso, o conceito de gravidade entra em jogo. À medida que a caneta esferográfica se move pelo papel, a bola gira e a gravidade força a tinta para o topo da bola, onde é transferida para o papel.
A física é o estudo da matéria e da energia. Preocupa-se com a forma como a matéria e a energia se relacionam e como elas se afetam ao longo do tempo e através do espaço. Essa energia pode assumir diferentes formas, como energia luminosa, eletricidade, energia magnética, gravidade, etc. A física lida com a matéria que vai desde partículas muito pequenas que compõem o átomo até partículas que formam estrelas e galáxias.
Uma descrição mais elaborada da física pode ser: é a ciência que lida com objetos naturais, leis e propriedades da matéria, e as forças que agem sobre eles. É um assunto enorme com muitas disciplinas.
1. Mecânica clássica - É o estudo matemático do movimento dos objetos do dia-a-dia e das forças que os afetam.
2. Termodinâmica - Estuda os efeitos das mudanças de temperatura, pressão e volume em sistemas físicos em escala macroscópica e a transferência de energia na forma de calor.
3. Eletromagnetismo e fotônica - O estudo do comportamento dos elétrons, meios elétricos, ímãs, campos magnéticos e interações gerais da luz.
4. Mecânica relativística - trata do movimento de corpos cujas velocidades relativas se aproximam da velocidade da luz ou cujas energias cinéticas são comparáveis ao produto de suas massas (m) pelo quadrado da velocidade da luz (c), ou mc 2
5. Mecânica quântica - É uma teoria fundamental da física que fornece uma descrição das propriedades físicas da natureza na escala de átomos e partículas subatômicas.
6. Óptica e acústica - Óptica é o estudo dos movimentos da luz, incluindo reflexão, refração, difração e interferência. A acústica é o ramo da física que envolve o estudo das ondas mecânicas em diferentes meios.
7. Física da matéria condensada - O estudo das propriedades físicas da matéria em fase condensada.
8. Física de partículas de alta energia e física nuclear - A física de partículas estuda a natureza das partículas e a física nuclear estuda os núcleos atômicos.
9. Cosmologia - Estuda como o universo surgiu e seu destino final. É estudado por físicos e astrofísicos.
Os cientistas que são especialistas em física são chamados de físicos. Alguns dos cientistas mais famosos da história são considerados físicos como Isaac Newton e Albert Einstein.
Os físicos tentam entender os princípios fundamentais que descrevem e governam todos os aspectos físicos do universo. Eles investigam por meio de experimentação controlada e análise matemática. Isso apresenta outra maneira de dividir a física em duas partes - física aplicada ou experimental e física teórica.
Físicos teóricos elaboram modelos matemáticos para explicar as complexas interações entre matéria e energia. Isaac Newton, Albert Einstein e Stephen Hawking são físicos teóricos famosos. Eles desenvolveram teorias sobre como o universo funciona.
Físicos experimentais usam ferramentas avançadas como lasers, aceleradores de partículas e telescópios para realizar testes em fenômenos físicos específicos e chegar a respostas. Eles projetam e realizam investigações cuidadosas sobre uma ampla gama de fenômenos da natureza, muitas vezes sob condições que normalmente não são encontradas em nossas vidas cotidianas. Por exemplo, eles podem investigar o que acontece com as propriedades elétricas de materiais em temperaturas muito próximas do zero absoluto (-460 0 F, -273 0 C), ou medir as características da energia emitida por gases muito quentes.
Há uma ampla sobreposição entre experimento e teoria. Os físicos experimentais permanecem atentos aos trabalhos teóricos atuais em seus campos, e os físicos teóricos devem conhecer os resultados dos experimentadores e o contexto em que os resultados precisam ser interpretados.
A física é um assunto fascinante. Ele tenta descrever como a natureza funciona usando a linguagem da matemática. É considerada a mais fundamental de todas as ciências naturais. Ele tenta descrever a função de tudo ao nosso redor, desde o movimento de minúsculas partículas carregadas até o movimento de pessoas, carros e naves espaciais. Na verdade, quase tudo ao seu redor pode ser descrito com bastante precisão pelas leis da física.
A importância da física para a sociedade de hoje é amplamente representada por nossa dependência da tecnologia. Muitas das tecnologias que estão transformando continuamente o mundo em que vivemos podem ser rastreadas diretamente até importantes pesquisas em física. Por exemplo, a pesquisa sobre a física dos semicondutores permitiu que o primeiro transistor fosse desenvolvido em 1947. Os semicondutores formam o componente chave em todos os nossos sistemas eletrônicos, incluindo computadores, permitindo avanços em comunicações, computação, saúde, sistemas militares, transporte, etc. Além disso, são as leis da ótica que descrevem o comportamento da luz que levaram ao desenvolvimento das redes de fibra ótica que levaram à comunicação pela Internet, aproximando o mundo.
