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FÍSICA
Prof. Elvis Soares
Método Científico
2015
2 PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
A Ciência é o corpo de conhecimento que descreve a ordem na natureza e a
origem desta ordem.
Atividade humana dinâmica, que representa as
descobertas, os saberes e os esforços coletivos da raça
humana - com a finalidade de reunir conhecimento sobre
o mundo, organizá-lo e condensá-lo em leis e teorias
testáveis.
Origem antes da história da escrita, quando as pessoas
começaram a descobrir regularidades e padrões da
natureza, como padrões de clima - quando a estação
chuvosa começava e os dias se tornariam mais longos.
3
Método Científico
PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
O físico italiano Galileu Galilei é um dos fundadores do método científico - um
método extremamente efetivo em adquirir, organizar e aplicar os novos
conhecimentos.
Faça uma
observação.
Formule uma
hipótese.
Realize um
experimento.
Analise os
dados.
Reporte os
seus achados.
Convide outros
a reproduzirem
seus resultados.
4
A Atitude Científica
PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
Em ciência, um fato é geralmente uma concordância estreita entre
observadores competentes sobre uma série de observações do mesmo
fenômeno. Ex.: Antigamente, o fato era que o universo era imutável e
permanente, hoje é um fato que está se expandindo e evoluindo.
Uma hipótese científica, por outro lado, é
uma suposição culta que somente é tomada
factual depois de testada por experimentos.
E após ser testada muitas vezes e não ser
negada, uma hipótese pode tornar-se uma
lei ou princípio.
Atenção: Se as descobertas de um
cientistas evidenciam uma contradição a
uma hipótese, lei ou princípio, então esta
deve ser abandonada - não importa a
reputação ou a autoridade das pessoas que
a defendem.
5
Medidas Científicas :: O tamanho da Terra
PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
Usando estes fatos, Eratóstenes concluiu que o perímetro da Terra é de
50×800 km, ou seja, é de 40.000 km. Isto leva a um diâmetro de 12.732
km.
Eratóstenes ficou famoso na antiguidade pelo seu método de determinar o
tamanho da Terra. Os fatos que usou foram:
- no primeiro dia de Verão, na cidade de
Siena (no Egito) o Sol ao meio-dia está
na vertical da cidade;
- no mesmo dia e à mesma hora, na cidade
de Alexandria, o ângulo entre uma estaca
vertical e os raios de luz é de 1⁄50 de
uma volta completa;
- Siena fica ao sul de Alexandria, a uma
distância de cerca de 800 km.
As medidas são um indicador de boa ciência. O quanto você conhece sobre
algo depende do quão bem você pode medi-lo.
6
Matemática: A linguagem da Ciência
PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
Quando as idéias da ciência são expressas em termos matemáticos, elas não são
ambíguas.
As equações científicas provêem expressões compactas das relação entre
conceitos. Não possuem os muitos significados que frequentemente tornam
confusa a discussão de idéias em linguagem comum.
E = mc2
F = G
m1m2
d2
PV = NRT F = ma
Q = mc T
E =
mv2
2
p = p0 + dgh V = RI
v = f a2
= b2
+ c2
Elas são guias para o pensamento, mostrando as conexões entre os
conceitos.
7
Grandezas Físicas
PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
As Grandezas Físicas são aquelas que podemos medir (comparar) e padronizar. E
sua medida é dada pelo número de vezes que a unidade-padrão está na grandeza a
ser medida.
Embora existam inúmeras grandezas, utiliza-se um número pequeno de grandezas
(denominadas grandezas fundamentais), as quais, a partir delas são definidas todas
as demais grandezas (denominadas grandezas derivadas):
Grandeza fundamental Unidade de medida
Comprimento metro (m)
Massa quilograma (kg)
Tempo segundos (s)
Corrente Elétrica ampère (A)
Temperatura kelvin (K)
quantidade de Matéria mol (mol)
Intensidade Luminosa candela (cd)
8 PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
A distância da Terra ao Sol é de cerca de
150.000.000.000 de metros ou 1 unidade astronômica
(UA).
Esta distância varia com o ano de um mínimo de
0,9833 UA no periélio a um máximo de 1,017 UA no
afélio.
A m a s s a d e u m p r ó t o n é
0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.670 g ou
1.007276 u.
Sendo u unidade de massa atômica definida como 1/12
da massa de um átomo de carbono-12 em seu estado
fundamental.
A Idade da Terra é de 4.540.000.000 de anos.
Esta idade é baseada em datação radiométrica de
meteoritos e é consistente com as idades das mais
antigas amostras terrestres e lunares.
9
Notação Científica
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A Notação Científica é uma forma criada pelos cientistas para expressar medidas
grandes ou pequenas demais. Ela está baseada nas potências de 10.
Como transformar:
Para transformar um número qualquer em notação científica devemos deslocar a
vírgula até sobrar apenas uma algarismo do seu lado esquerdo (que deve ser entre
1 e 10).
25 375,642 ⇥ 101
253 756,42
2 537,5642 ⇥ 102
253,75642 ⇥ 103
25,375642 ⇥ 104
2,5375642 ⇥ 105
0,000 000 047 500
0,000 000 475 ⇥ 10 1
0,000 004 75 ⇥ 10 2
0,000 047 5 ⇥ 10 3
0,000 475 ⇥ 10 4
0,004 75 ⇥ 10 5
0,047 5 ⇥ 10 6
0,475 ⇥ 10 7
4,75 ⇥ 10 8
10 PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
Veja abaixo alguns prefixos de múltiplos e submúltiplos das unidades do SI com
suas abreviações.
11
Teste sua Compreensão
PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
A nossa galáxia, a Via Láctea, contém cerca de 400 bilhões de estrelas. Suponha que
0,05% dessas estrelas possuam um sistema planetário onde exista um planeta
semelhante à Terra.
O número de planetas semelhantes à Terra, naVia Láctea, é:

(A) 2x104 (B) 2x106 (C) 2x108 (D) 2x1011 (E) 2x1012
Questão 1 - UFPI
Certo fabricante de tinta garante cobertura de 16 m2 de área por galão de seu
produto.
Sendo 1 galão = 3,6 L, o volume de tinta necessário para cobrir um muro de 2,0 m
de altura e extensão de 140 m é, em litros:
(A) 6,0 (B) 10 (C) 18 (D) 25 (E) 63
Questão 2 - Unifor-CE
12
Teste sua Compreensão
PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
Um livro de Física tem 800 páginas e 4,0 cm de espessura. A espessura de uma folha
do livro vale, em milímetros:

(A) 0,025 (B) 0,050 (C) 0,10 (D) 0,15 (E) 0,20
Questão 3 - Unifor-CE
Ao percorrer o rio Parnaíba, de seu delta até suas nascentes, você estará subindo, em
média, 60 cm a cada quilômetro percorrido. Expresse a relação entre essas duas
quantidades sob a forma de um número que não tenha unidades:
(A) 6x105 (B) 6x103 (C) 6x100 (D) 6x10-2 (E) 6x10-4
Questão 4 - UFPI
13
Teste sua Compreensão
PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares
Dados divulgados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais mostraram o processo de
devastação sofrido pela região amazônica entre agosto de 1999 e agosto de 2000. Analisando
fotos de satélites, os especialistas concluíram que, nesse período, sumiu do mapa um total de
20 quilômetros quadrados de floresta. Um órgão de imprensa noticiou o fato com o seguinte
texto: O assustador ritmo de destruição é de um campo de futebol a cada oito segundos.
Considerando que um ano tem aproximadamente 32x106 s (32 milhões de segundos) e que a
medida da área oficial de um campo de futebol é aproximadamente 10-2 km2 (um centésimo de
quilômetro quadrado), as informações apresentadas nessa notícia permitem concluir que tal
ritmo de desmatamento, em um ano, a destruição de uma área de
(A) 10 000 km2, e a comparação dá a ideia de que a devastação não é tão grave quanto o dado
numérico nos indica.

(B) 10 000 km2, e a comparação dá a ideia de que a devastação é mais grave do que o dado
numérico nos indica.
(C) 20 000 km2, e a comparação retrata exatamente o ritmo da destruição.

(D) 40 000 km2, e o autor da notícia exagerou na comparação, dando a falsa impressão de
gravidade a um fenômeno natural.
(E) 40 000 km2 e, ao chamar a atenção para um fato realmente grave, o autor da notícia
exagerou na comparação.
Questão 5 - ENEM/2003

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Aula 2 - Método Científico - Física - PVSJ - Prof Elvis

  • 1. 1 Pré-Vestibular São Januário Conteúdo, dicas, macetes e questões prováveis... FÍSICA Prof. Elvis Soares Método Científico 2015
  • 2. 2 PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares A Ciência é o corpo de conhecimento que descreve a ordem na natureza e a origem desta ordem. Atividade humana dinâmica, que representa as descobertas, os saberes e os esforços coletivos da raça humana - com a finalidade de reunir conhecimento sobre o mundo, organizá-lo e condensá-lo em leis e teorias testáveis. Origem antes da história da escrita, quando as pessoas começaram a descobrir regularidades e padrões da natureza, como padrões de clima - quando a estação chuvosa começava e os dias se tornariam mais longos.
  • 3. 3 Método Científico PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares O físico italiano Galileu Galilei é um dos fundadores do método científico - um método extremamente efetivo em adquirir, organizar e aplicar os novos conhecimentos. Faça uma observação. Formule uma hipótese. Realize um experimento. Analise os dados. Reporte os seus achados. Convide outros a reproduzirem seus resultados.
  • 4. 4 A Atitude Científica PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares Em ciência, um fato é geralmente uma concordância estreita entre observadores competentes sobre uma série de observações do mesmo fenômeno. Ex.: Antigamente, o fato era que o universo era imutável e permanente, hoje é um fato que está se expandindo e evoluindo. Uma hipótese científica, por outro lado, é uma suposição culta que somente é tomada factual depois de testada por experimentos. E após ser testada muitas vezes e não ser negada, uma hipótese pode tornar-se uma lei ou princípio. Atenção: Se as descobertas de um cientistas evidenciam uma contradição a uma hipótese, lei ou princípio, então esta deve ser abandonada - não importa a reputação ou a autoridade das pessoas que a defendem.
  • 5. 5 Medidas Científicas :: O tamanho da Terra PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares Usando estes fatos, Eratóstenes concluiu que o perímetro da Terra é de 50×800 km, ou seja, é de 40.000 km. Isto leva a um diâmetro de 12.732 km. Eratóstenes ficou famoso na antiguidade pelo seu método de determinar o tamanho da Terra. Os fatos que usou foram: - no primeiro dia de Verão, na cidade de Siena (no Egito) o Sol ao meio-dia está na vertical da cidade; - no mesmo dia e à mesma hora, na cidade de Alexandria, o ângulo entre uma estaca vertical e os raios de luz é de 1⁄50 de uma volta completa; - Siena fica ao sul de Alexandria, a uma distância de cerca de 800 km. As medidas são um indicador de boa ciência. O quanto você conhece sobre algo depende do quão bem você pode medi-lo.
  • 6. 6 Matemática: A linguagem da Ciência PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares Quando as idéias da ciência são expressas em termos matemáticos, elas não são ambíguas. As equações científicas provêem expressões compactas das relação entre conceitos. Não possuem os muitos significados que frequentemente tornam confusa a discussão de idéias em linguagem comum. E = mc2 F = G m1m2 d2 PV = NRT F = ma Q = mc T E = mv2 2 p = p0 + dgh V = RI v = f a2 = b2 + c2 Elas são guias para o pensamento, mostrando as conexões entre os conceitos.
  • 7. 7 Grandezas Físicas PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares As Grandezas Físicas são aquelas que podemos medir (comparar) e padronizar. E sua medida é dada pelo número de vezes que a unidade-padrão está na grandeza a ser medida. Embora existam inúmeras grandezas, utiliza-se um número pequeno de grandezas (denominadas grandezas fundamentais), as quais, a partir delas são definidas todas as demais grandezas (denominadas grandezas derivadas): Grandeza fundamental Unidade de medida Comprimento metro (m) Massa quilograma (kg) Tempo segundos (s) Corrente Elétrica ampère (A) Temperatura kelvin (K) quantidade de Matéria mol (mol) Intensidade Luminosa candela (cd)
  • 8. 8 PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares A distância da Terra ao Sol é de cerca de 150.000.000.000 de metros ou 1 unidade astronômica (UA). Esta distância varia com o ano de um mínimo de 0,9833 UA no periélio a um máximo de 1,017 UA no afélio. A m a s s a d e u m p r ó t o n é 0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.670 g ou 1.007276 u. Sendo u unidade de massa atômica definida como 1/12 da massa de um átomo de carbono-12 em seu estado fundamental. A Idade da Terra é de 4.540.000.000 de anos. Esta idade é baseada em datação radiométrica de meteoritos e é consistente com as idades das mais antigas amostras terrestres e lunares.
  • 9. 9 Notação Científica PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares A Notação Científica é uma forma criada pelos cientistas para expressar medidas grandes ou pequenas demais. Ela está baseada nas potências de 10. Como transformar: Para transformar um número qualquer em notação científica devemos deslocar a vírgula até sobrar apenas uma algarismo do seu lado esquerdo (que deve ser entre 1 e 10). 25 375,642 ⇥ 101 253 756,42 2 537,5642 ⇥ 102 253,75642 ⇥ 103 25,375642 ⇥ 104 2,5375642 ⇥ 105 0,000 000 047 500 0,000 000 475 ⇥ 10 1 0,000 004 75 ⇥ 10 2 0,000 047 5 ⇥ 10 3 0,000 475 ⇥ 10 4 0,004 75 ⇥ 10 5 0,047 5 ⇥ 10 6 0,475 ⇥ 10 7 4,75 ⇥ 10 8
  • 10. 10 PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares Veja abaixo alguns prefixos de múltiplos e submúltiplos das unidades do SI com suas abreviações.
  • 11. 11 Teste sua Compreensão PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares A nossa galáxia, a Via Láctea, contém cerca de 400 bilhões de estrelas. Suponha que 0,05% dessas estrelas possuam um sistema planetário onde exista um planeta semelhante à Terra. O número de planetas semelhantes à Terra, naVia Láctea, é:
 (A) 2x104 (B) 2x106 (C) 2x108 (D) 2x1011 (E) 2x1012 Questão 1 - UFPI Certo fabricante de tinta garante cobertura de 16 m2 de área por galão de seu produto. Sendo 1 galão = 3,6 L, o volume de tinta necessário para cobrir um muro de 2,0 m de altura e extensão de 140 m é, em litros: (A) 6,0 (B) 10 (C) 18 (D) 25 (E) 63 Questão 2 - Unifor-CE
  • 12. 12 Teste sua Compreensão PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares Um livro de Física tem 800 páginas e 4,0 cm de espessura. A espessura de uma folha do livro vale, em milímetros:
 (A) 0,025 (B) 0,050 (C) 0,10 (D) 0,15 (E) 0,20 Questão 3 - Unifor-CE Ao percorrer o rio Parnaíba, de seu delta até suas nascentes, você estará subindo, em média, 60 cm a cada quilômetro percorrido. Expresse a relação entre essas duas quantidades sob a forma de um número que não tenha unidades: (A) 6x105 (B) 6x103 (C) 6x100 (D) 6x10-2 (E) 6x10-4 Questão 4 - UFPI
  • 13. 13 Teste sua Compreensão PVSJ :: Física :: Prof. Elvis Soares Dados divulgados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais mostraram o processo de devastação sofrido pela região amazônica entre agosto de 1999 e agosto de 2000. Analisando fotos de satélites, os especialistas concluíram que, nesse período, sumiu do mapa um total de 20 quilômetros quadrados de floresta. Um órgão de imprensa noticiou o fato com o seguinte texto: O assustador ritmo de destruição é de um campo de futebol a cada oito segundos. Considerando que um ano tem aproximadamente 32x106 s (32 milhões de segundos) e que a medida da área oficial de um campo de futebol é aproximadamente 10-2 km2 (um centésimo de quilômetro quadrado), as informações apresentadas nessa notícia permitem concluir que tal ritmo de desmatamento, em um ano, a destruição de uma área de (A) 10 000 km2, e a comparação dá a ideia de que a devastação não é tão grave quanto o dado numérico nos indica.
 (B) 10 000 km2, e a comparação dá a ideia de que a devastação é mais grave do que o dado numérico nos indica. (C) 20 000 km2, e a comparação retrata exatamente o ritmo da destruição.
 (D) 40 000 km2, e o autor da notícia exagerou na comparação, dando a falsa impressão de gravidade a um fenômeno natural. (E) 40 000 km2 e, ao chamar a atenção para um fato realmente grave, o autor da notícia exagerou na comparação. Questão 5 - ENEM/2003