BC0102: ESTRUTURA DA MATÉRIA

APRESENTAÇÃO

Crédito: Sprace

André Sarto Polo

andre.polo@ufabc.edu.br http://pesquisa.ufabc.edu.br/pologroup/Estrutura_da_Materia.html

SENHA: emat

Desde sempre, o ser humano olha ao seu redor e faz perguntas...

Por exemplo... Por que existe uma “mancha clara”, de formato alongado, no céu? Do que ela é feita? Como surgiu?

Muitas respostas que foram dadas a estas perguntas são profundamente ligadas à cultura e história dos povos, às suas crenças religiosas e sua organização social. Estas respostas não são apenas respostas, são crenças, são compromissos sociais, e são arte.

... aprendemos que o sol é apenas uma entre uma infinidade de estrelas que se aglomeram em galáxias. A faixa iluminada no céu é a imagem que temos de nossa galáxia, vista de dentro.

Hoje, temos uma explicação diferente ...

A CIÊNCIA é uma forma de abordar questões como essa. Porém, ela procura primar pela objetividade, pela clareza e pela precisão. É uma tradição de pensamento em que estas qualidades são buscadas e valorizadas, e onde a verificação experimental é considerada como o argumento fundamental para a verdade.

BC0102 – Estrutura da Matéria

A CIÊNCIA nasce de uma característica fundamental do espírito humano: a CURIOSIDADE.

Além disso, a ciência também é muito ÚTIL e permite aprimorar nossa TECNOLOGIA.

BC0102 – Estrutura da Matéria

© Alysson Fábio Ferrari sites.google.com/site/alyssonferrari

Para atender aos critérios de objetividade, clareza e precisão, a MATEMÁTICA tornou-se uma ferramenta básica da CIÊNCIA.

Galileu Galilei (1564-1642)

“O livro da natureza é escrito em caracteres matemáticos.”

BC0102 – Estrutura da Matéria

A ciência permite ao conhecimento humano ultrapassar seus próprios limites físicos.

3,5 Kg

40 cm

70 Kg

170 cm

20 x

4 x

A ciência consegue estender a compreensão do ser humano para estruturas extremamente grandes e pequenas.

BC0102 – Estrutura da Matéria

NOTAÇÃO CIENTÍFICA

BC0102 – Estrutura da Matéria

Para conseguir lidar com números muito grandes e muito pequenos, é conveniente utilizar a notação científica.

10-3 = 0,001 10-2 = 0,01 10-1 = 0,1 100 = 1 101 = 10 102 = 100 103 = 1000

0,00007456 x 103 = 0,00007456 x 1000

= 0000,07456

= 0,07456

7456 x 10-3 = 7456 x 0,001

= 7,456

27836463,34934893789 x 10n

n casas para a direita se n é positivo

n casas para a esquerda se n é negativo

0,00000000000000000003435 m = 3,435 x 10-20 m

476650000000000000000000 m = 4,7665 x 1023 m

NOTAÇÃO CIENTÍFICA

© Alysson Fábio Ferrari

BC0102 – Estrutura da Matéria

1 cm = 0,01 m = 10-2 m

1 kg = 1000 g = 103 g

1 GeV = = 1.000.000.000 eV = 109 eV

1 nm = = 0,000000001 m = 10-9 m

Viagem do

macrocosmo ao

microcosmo

1026 m

Limites do universo observável

100.000.000.000.000.000.000.000.000 m cem milhões de bilhões de bilhões de metros 90 bilhões de anos-luz

Nessa distância, nós poderíamos ver toda a Via Láctea e outras

galáxias também

1022 m 10.000.000.000.000.000.000.000 m dez mil bilhões de bilhões de metros

Nosso sol parece bem pequeno

1016 m 10.000.000.000.000.000 m dez milhões de bilhões de metros 1 ano-luz

A Terra aparece pequena

108 m 100.000.000 m cem milhões de metros

Vista típica de um satélite Flórida,EUA

106 m 1.000.000 m = 1.000 Km mil quilômetros

Neste ponto seria possível

pular de pára-quedas

103 m 1.000 m = 1 Km um quilômetro

Vista que temos

quando olhamos

para o chão.

100 m – um metro

Nessa

distância é possível

observar a estrutura da

folha

10-2 m – um centímetro

As células estão

definidas e nós podemos observar a união entre

elas

10-4 m – 0,1mm - cem mícrons

O núcleo da célula

começa a ficar vísivel

10-6 m – um mícron

A cadeia de DNA pode ser

visualizada

10-8 m – 10 nanometros

Enxergamos as moléculas que

compõem o DNA.

10-9 m – 1 nanometro

Enxergamos o átomo de cárbono!

10-10 m – 1 Angstrons

Um espaço imenso entre o núcleo e os elétrons. Vê-se o núcleo, pequeno, ao centro.

10-12 m – 1.000 fermis

Enxergamos com clareza o

núcleo do átomo de carbono.

10-14 m – 10 fermis

Examinando os quarks.

Limite atual do nosso conhecimento

10-16 m – 0,1 fermi – 100 attometros

© Alysson Fábio Ferrari

1026 m 10-16 m

42 ordens de magnitude!

© Alysson Fábio Ferrari

Nesta disciplina, vamos mostrar um pouco da resposta que a ciência forneceu a duas perguntas: * Do que a matéria é feita? (átomos, moléculas) * Por que a matéria se organiza da forma como ela se organiza? ( Interações )

Estas respostas não são simples. A humanidade levou séculos para desenvolvê-las. Muitas partes destas respostas envolvem uma matemática muito complicada, que não podemos descrever neste curso. Muitas vezes vamos apresentar “regras” que não poderemos justificar por não dominar a matemática necessária.

Algumas

informações

sobre o curso...

Página do Professor: http://pesquisa.ufabc.edu.br/pologroup/Estrutura_da_Materia.html

Material das aulas (senha: emat) Cronograma e bibliografia Avisos (Facebook) Listas de exercícios unificadas

Estimativa da dedicação mínima necessária ao curso:

leitura de aprox. 10 pág. do livro texto por semana resolução de aprox. 10 exercícios por semana procurar monitores !!!!

... além da presença no curso (reprovação em caso de presença inferior a 75 % das aulas ministradas)

Provas:

Prova 1 (P1): 07 de julho Prova 2 (P2): 04 de agosto Substitutiva (PSUB): 11 de agosto Recuperação (PREC): 18 de agosto

Será permitido ao aluno uma prova que substitui uma das duas

provas regulares caso ele tenha ausência justificada em uma delas

ou tenha obtido conceito final menor ou igual a D. A prova

substitutiva substituirá a menor nota a menos que tenha uma nota

inferior às demais.

A prova de recuperação poderá ser feita por alunos que tenham

finalizado a disciplina com conceito D ou F

Avaliação – Conceito

A: desempenho excepcional, demonstrando excelente compreensão da disciplina

B: bom desempenho, demonstrando capacidade boa de uso dos conceitos da disciplina

C: desempenho adequado, demonstrando capacidade de uso dos conceitos da disciplina e capacidade para seguir em estudos mais avançados

D: aproveitamento mínimo dos conceitos da disciplina, com familiaridade parcial do assunto, mas demonstrando deficiências que exigem trabalho adicional para prosseguir em estudos avançados

F: reprovado. A disciplina deve ser cursada novamente para a obtenção de crédito

O: reprovado por falta. A disciplina deve ser cursada novamente para a obtenção de crédito.