8a série introdução à física

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8a série introdução à física

  1. 1. Física
  2. 2. Física é a ciência que estuda os fenômenos naturais, especialmente no que concerne as propriedades e interações da matéria e da energia. Trata dos componentes fundamentais do Universo, as forças que eles exercem e os resultados destas forças. O termo vem do grego φύσις (physis), que significa natureza, pois nos seus primórdios ela estudava, indistintamente, muitos aspectos do mundo natural. A Física difere da Química, ao lidar menos com substâncias específicas e mais com a matéria em geral, embora existam áreas que se cruzem, como a Físico-química (intimidade da matéria). Dessa forma, os físicos estudam uma vasta gama de fenômenos físicos, em diversas escalas de comprimento: das partículas subatômicas, das quais toda a matéria é originada, até o comportamento do universo material como um todo (Cosmologia).
  3. 3. A Mecânica Clássica se refere às três principais formulações da mecânica pré-relativística: a mecânica newtoniana, a mecânica lagrangeana e a mecânica hamiltoniana. É a parte da Física que analisa o movimento, as variações de energia e as forças que atuam sobre um corpo. No ensino de física, a mecânica clássica geralmente é a primeira área da física a ser lecionada. • Cinemática Mecânica • Dinâmica • Estática • Hidrostática • Hidrodinâmica • Aerostática • Aerodinâmica
  4. 4. A Termologia ou Termofísica é a parte da Física que estuda o calor. Os fenômenos são interpretados a partir de modelos da estrutura da matéria, sob dois pontos de vista distintos, porém complementares: o macroscópico (temperatura, energia interna e pressão) e o microscópico (velocidade e energia cinética de átomos e moléculas). Termologia • Termodinâmica • Calorimetria • Termometria
  5. 5. É a área da física que estuda o comportamento das ondas (perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. Analisa o comprimento, frequencia e velocidade da propagação das ondas. Ondulatória
  6. 6. Ramo da física que estuda o som Em acústica geralmente podemos dividir entre geradores de som, meios de transmissão, propagação e receptores. Acústica
  7. 7. A óptica é um ramo da Física que estuda a luz ou, mais amplamente, a radiação eletromagnética, visível ou não. A óptica explica os fenómenos de reflexão, refração e difração, a interação entre a luz e o meio, entre outras coisas. Óptica
  8. 8. O eletromagnetismo é o campo da física que explica a relação entre a eletricidade e o magnetismo Essa teoria baseis-se no conceito de campo magnético Eletromagnetismo • Magnetismo • Eletricidade • Física de semicondutores
  9. 9. Física Moderna é a denominação dada ao conjunto de teorias surgidas no começo do século XX, principiando com a Mecânica Quântica e a Teoria da Relatividade e as alterações no entendimento científico daí decorrente, bem como todas as teorias posteriores. De fato, destas duas teorias resultaram drásticas alterações no entendimento das noções do espaço, tempo, medida, causalidade, simultaneidade, trajetória e localidade. Física Moderna
  10. 10. A Teoria da Relatividade é a denominação dada ao conjunto de duas teorias científicas: Relatividade restrita (ou Especial) e Relatividade geral. O espaço-tempo na relatividade especial tem uma variedade de 4 dimensões, três espaciais e uma temporal (a quarta dimensão), nas quais noções de geometria podem ser utilizadas. O termo especial é usado porque ela é um caso especial do princípio da relatividade onde efeitos da gravidade são ignorados. Dez anos após a publicação da teoria especial, Einstein publicou a Teoria Geral da Relatividade, que é a versão especial, mas integrada com os efeitos da gravitação. Relatividade • Reltividade geral • Relatividade restrita
  11. 11. Ramo da física que estuda as camadas eletrônicas dos átomos, um conjunto de orbitais em um átomo, no qual se encontram os elétrons. Física atômica
  12. 12. A Física de partículas é um ramo da Física que estuda os constituintes elementares da matéria e da radiação, e a interação entre eles e suas aplicações É também chamada de Física de altas energias, porque muitas partículas elementares só podem ser detectadas a energias elevadas Física de • Física Partículas subatômica
  13. 13. A física nuclear estuda as propriedades e o comportamento dos núcleos atômicos e os mecanismos das reações nucleares. Física nuclear
  14. 14. A mecânica quântica é a teoria física que obtém sucesso no estudo dos sistemas físicos cujas dimensões são próximas ou abaixo da escala atômica, tais como moléculas, átomos, elétrons, prótons e de outras partículas subatômicas, muito embora também possa descrever fenômenos macroscópicos em diversos casos. Mecânica Quântica
  15. 15. A Mecânica estatística (ou física estatística) é o ramo da física que estuda os comportamento de sistemas com elevado número de entidades constituintes a partir do comportamento destas entidades. Os constituintes podem ser átomos, moléculas, íons, entre outros. Mecânica Estatística
  16. 16. Aplicações na tecnologia Eletrônica e Física computacional Um assunto tradicional da Física A eletrônica é a ciência que estuda a forma computacional é o uso de métodos de controlar a energia elétrica por meios computacionais para a solução de elétricos nos quais os elétrons têm papel problemas para os quais já existe fundamental. uma teoria quantitativa. Esse estudo é importante pois muitos Divide-se em Analógica e Digital porque suas sistemas físicos são descritos coordenadas de trabalho optam por por equações que não podem ser obedecer estas duas formas de apresentação resolvidas por meio da álgebra. dos sinais elétricos a serem tratados.
  17. 17. Unidade de medida Quantidade específica de determinada grandeza física e que serve de padrão para eventuais comparações, e que serve de padrão para outras medidas.
  18. 18. Sistema de Unidades Há dois tipos diferentes de unidades usados em medidas científicas: Unidades de Engenharia britânicas e o sistema métrico, também chamado de Sistema Internacional (SI). Ambos estão baseados em padrões, entretanto sempre que trabalharmos com dados científicos, usaremos o sistema internacional (SI), a menos que o exercício ou experiência peça o contrário. O sistema métrico é baseado no sistema decimal, e é mais racional, inteligente, e mais fácil usar.
  19. 19. Existem sete unidades básicas do SI que estão na tabela abaixo:
  20. 20. Medidas Qual a distância entre o Rio de Janeiro e São Paulo? Qual o intervalo de tempo que um corpo leva para percorrer dois pontos? Qual a massa do seu corpo?
  21. 21. Medidas Algumas medidas incluem o tempo, a massa, o comprimento, a velocidade e a força. Embora palavras como estas tenham usos fora da física, elas têm definições muito precisas e importantes dentro dela. Para descrever um sistema de medida, nós primeiramente devemos definir uma unidade, uma medida que seja definida como exatamente 1,0. Em seguida, nós devemos definir um padrão, uma referência a que outros exemplos são comparados.
  22. 22. Medidas A unidade da medida do tempo é o segundo. O padrão para 1 segundo é definido, como você verá mais tarde, pela quantidade de tempo que um elemento específico vibra um determinado número de vezes. A Temperatura no (SI) pode ser expressa em Celsius (°C), que é a mais utilizada e Kelvin (K), ou absoluta, mais empregada em trabalhos científicos, porém você poderá encontrar muitos problemas envolvendo medidas expressas em Fahrenheit (°F), - usada nos países anglo-saxões - nesse caso será necessário converter para a unidade de medida pedida.
  23. 23. Prefixos de medidas
  24. 24. Grandezas Físicas e Unidades
  25. 25. Notação Científica A notação científica serve para expressar números muito grandes ou muito pequenos. A segredo é multiplicar um numero pequeno por uma potência de 10. Para transformar um numero grande qualquer • 200 000 000 000 » 2,00 000 000 000 em notação cientifica, devemos deslocar a • note que a vírgula avançou 11 casas vírgula para a esquerda para a esquerda, entao em notação até o primeiro algarismo cientifica este numero fica: 2 . 1011. desta forma:
  26. 26. Notação Científica Para com valores muito pequenos, é só mover a virgula para a direita, e a cada casa avançada, diminuir 1 da ordem de grandeza: • 0,0000000586 » movendo a virgula para direita » 5,86 (avanço de 8 casas) » 5,86.10-8 • -12.000.000.000.000 » -1,2 . 1013
  27. 27. Grandezas Físicas • Grandezas Físicas são aquelas grandezas que podem ser medidas, ou seja, são aquelas que descrevem qualitativamente e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo dos fenômenos físicos.
  28. 28. Grandezas Físicas • Em física elas podem ser vetoriais ou escalares, como por exemplo, o tempo, a massa de um corpo, comprimento, velocidade, aceleração, força, e muitas outras.
  29. 29. Grandezas Escalares • São aquelas que precisam somente de um valor numérico e uma unidade para determinar uma grandeza física, um exemplo é a nossa massa corporal. • Grandezas como massa, comprimento e tempo são exemplos de grandeza escalar.
  30. 30. Grandezas Vetoriais • Necessitam, para sua perfeita caracterização, de uma representação mais precisa. • Assim sendo, elas necessitam além do valor numérico, que mostra a intensidade, uma representação espacial que determine a direção e o sentido. • Aceleração, velocidade e força são exemplos de grandezas vetoriais.
  31. 31. Não confunda!!! • Grandeza física é diferente de unidade física. • Por exemplo: o Porche 911 pode alcançar uma velocidade de 300 km/h. • Nesse exemplo em questão a velocidade é a grandeza física e km/h (quilômetros por hora) é a unidade física.

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