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Capítulo 1: Introdução à Física
1.1 A Física
O que é a Física
Ramos da Física
O Universo
1.2 Física e Matemática
1.2.1 Método em Física
1.2.2 Medidas de comprimento e tempo
1.2.3 Algarismos Significativos
1.2.4 Notação Científica
1.1 A FísicaObjetivos:
• Conhecer o que é a Física, qual seu campo de estudo e
as áreas ou ramos nos quais ela se divide.
Termos e conceitos:
• Fenômeno
• Modelo
• Corpo
• Átomo
Aurora Boreal Austral Polar Ártico Antarctica
1.1 A Física
“Todos os fenômenos e estruturas da natureza interessam
à Física, desde as menores partículas do mundo
subatômico até as maiores estruturas do Universo.”
O que é a Física?
A palavra física ( do grego physis) significa natureza.
Fenômeno: qualquer acontecimento ou ocorrência. Desde
a simples queda de um corpo até o funcionamento de de
uma máquina complexa como um computador.
1.1 A Física
Pelo amplo campo de atuação e pelas constantes descobertas, não
podemos entender a física como uma ciência fechada e terminada.
Pelo contrário, a Física é um patrimônio de conhecimento em
constante avanço determinado pelos anseios da sociedade da época
e pelas ferramentas e instrumentos de observação disponíveis.
Em resumo, a Física busca descrever a os fenômenos que ocorrem na
natureza, prever sua ocorrência e estudar seu desenvolvimento.
Além de analisar a relação do ser humano com a natureza.
São tantos fenômenos que a Física vem se tornando cada vez mais
ampla e constituída de vários Ramos.
1.1 A FísicaRamos da Física:
• Mecânica: É o ramos que estuda os fenômenos
relacionados ao movimento dos corpos.
1.1 A FísicaRamos da Física:
• Termologia: É o ramos que estuda os fenômenos
relacionados a temperatura, ou seja, fenômenos
térmicos.
1.1 A FísicaRamos da Física:
• Ondulatória: é o ramo que estuda as propriedades das
ondas e as suas formas e meios de propagação.
1.1 A FísicaRamos da Física:
• Eletricidade: é o ramo da física que estuda os
fenômenos elétricos e magnéticos.
1.1 A FísicaRamos da Física:
• Física Moderna - Esta parte cobre o desenvolvimento
da Física alcançado no século XX, abrangendo o
estudo da estrutura do átomo, do fenômeno da
radioatividade, da teoria da relatividade de Eistein etc.
1.1 A FísicaO Universo:
É tudo o que existe fisicamente, a totalidade do espaço e tempo e
todas as formas de matéria, incluindo todos os
planetas, estrelas, galáxias e os componentes do espaço
intergaláctico.
Corpo: é uma quantidade definida de matéria.
Matéria: é constituída por pequenas unidades dotadas de massa e
denominadas átomos.
O modelo atômico: Proposto por Ernest Rutherford, é o modelo
atômico mais simples. Cada átomo é constituído de um núcleo
central formado por prótons (positivo) nêutrons (neutro
1.1 A FísicaO modelo atômico de Rutherford:
Proposto por Ernest Rutherford, é o modelo atômico
mais simples. Cada átomo é constituído de um núcleo
central formado por prótons (positivo) nêutrons (neutro)
rodeados de uma eletrosfera composta de elétrons
(negativo)
Obs: Hoje sabemos que o átomo é constituído de muitas
outras partículas como pósitrons, mésons, neutrinos e etc.
O campo de estudo da Física abrange todo o Universo:
desde a escala microscópica até a escala macroscópica.
Veja em: http://htwins.net/scale2/lang.html
1.2 Física e MatemáticaObjetivos:
• Conhecer a relação entre a Física e a Matemática
• Utilizar as unidades de medida de comprimento e de
tempo adotadas no sistema internacional de unidades
(SI)
• Representar Números em notação científica e
determinar a ordem de grandeza de medidas.
1.2 Física e MatemáticaTermos e conceitos:
• Método científico
• Comprimento
• Tempo
• Notação científica
• Ordem de grandeza
1.2 Física e MatemáticaA matemática fornece maios para sintetizar um fenômeno
estudado pela Física.
Uma fórmula matemática que relaciona grandezas físicas
(tudo o que pode ser medido) contribui para a
compreensão de um fenômeno.
Método em Física:
• Observação
• Destacar fatos notáveis
• Medição com os instrumentos apropriados
• Análise de dados
• Conclusão (Lei ou princípio)
• Elaboração matemática.
1.2 Física e MatemáticaMedidas de comprimento:
A unidade fundamental do comprimento é o metro (m).
Veja abaixo seus múltiplos:
1.2 Física e MatemáticaMedidas de tempo: As principais unidades de medida de
tempo são o segundo, o minuto e a hora. Podemos ter
também múltiplos e submúltiplos de cada unidade além de
dia, mês, ano, século e etc.
1.2 Física e MatemáticaNotação científica: é um modo de exprimir um número
no formato:
N . 10𝑝, onde p é inteiro e 1 ≤ 𝑁 < 10
Exemplos:
• 360 s 3,6 . 102 s
• 0,0035 m 3,5 . 10−3
Obs: A grande vantagem de se utilizar notação científica é
que as operações de multiplicação e divisão podem ser
feitas mais facilmente por adição ou subtração dos
expoentes das potencias de 10.
1.2 Física e MatemáticaOrdem de Grandeza: é a potencia de 10 mais próxima do
valor encontrado para uma determinada grandeza.
Exemplo: 3, 45 . 104 está mais próximo de qual potência de 10?
É fácil concluir que 104 < 3,45 . 104 < 105.
O problema então recai sobre o 3,45. Esse número que
acompanha a potencia de 10 é que vai resolver o nosso
problema.
1.2 Física e MatemáticaSe montarmos uma reta com potencias de 10 teremos,
por exemplo:
Se o 3,45 estiver na primeira metade, podemos dizer que
ele esta mais próximo de 100, se o 3,45 estiver na segunda metade, podemos concluir que ele está mais
próximo de 101.
Como fazemos para descobrir em qual metade o 3,45
está?
A resposta é muito fácil!!! Verifique o 100.5.
1.2 Física e MatemáticaComo o 100.5 = 10 ≅ 3,16 basta verificar se o 3,45 é maior ou menor que 3,16.
Se for menor então o 3,45 está na primeira metade.
Se for maior então o 3,45 está na segunda metade.
Veja:
3,16 < 3,45
Concluímos então que o 3,45 está mais próximo de 101
1.2 Física e MatemáticaComo o 3,45 está mais próximo de 101 podemos fazer a seguinte substituição.
3, 45 . 104101 . 104 = 105
A ordem de grandeza de 3, 45 . 104 é o 105.