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Física
Assunto: Física > Tema 1
Lição 1: Introdução à FísicaO que é a Física?
Vamos pensar sobre o que é a física e quais são os tópicos abordados no curso introdutório.
O que é a Física?
Honestamente, é difícil de definir exatamente o que é a Física. A Física está em constante mudança à medida progredimos e fazemos novas descobertas. As novas teorias trazem-nos não só novas respostas, mas também novas perguntas que podem nem ter feito sentido com base em teorias anteriores. Isto torna a Física interessante, mas também faz com que as tentativas de definir a Física sejam feitas com base em generalizações daquilo que a Física já foi, em vez daquilo que pode vir a ser em algum ponto do futuro.
Dito isto, as definições são úteis. Por isso, se é uma definição que queres, é a definição que vais ter. Grande parte das vezes, os físicos tentam fazer o seguinte:
- Definir com precisão as quantidades mensuráveis mais fundamentais do universo (por exemplo: velocidade, campo eléctrico, energia cinética). Historicamente, grande parte do esforço da Física tem sido em encontrar uma descrição mais fundamental do universo, tal como podes ver na imagem abaixo.
- Encontrar relações entre essas quantidades fundamentais medidas (por exemplo: Leis de Newton, conservação da energia, relatividade restrita). Estes padrões e correlações são expressos usando palavras, equações, gráficos, tabelas, diagramas, modelos, e quaisquer outros meios que nos permitam expressar uma relação de uma forma a que os humanos possam usar e compreender melhor.
Crédito da imagem: Adventures Inside the Atom, 1948 General Electric, George Roussos (domínio público)
Resumir a Física a apenas duas coisas é uma simplificação grande, embora explique alguns dos pontos mais aliciantes daquilo que os físicos fazem e como é que os fazem. Mas tentar descrever o universo complexo com leis simples e esclarecedoras é do que a física se ocupa. Apesar de tudo, tentar descrever a actividade complexa de um físico com uma definição simples e clara talvez não tenha sido assim tão má ideia.
O que é que irei aprender estudando Física na Khan Academy?
Na Física, queremos explicar porque é que os objetos se deslocam da maneira que se deslocam. No entanto, seria difícil de te explicar o movimento se não soubesses como descrever um movimento. Por isso, primeiro, nos tópicos Movimento a uma dimensão e Movimento a duas dimensões, vamos aprender como é que podemos descrever com precisão o movimento de objetos, e prever o seu movimento em alguns casos especiais.
Uma vez capazes de descrever um movimento, vamos aprender em Forças e Leis de Newton como é que o conceito de força nos permite explicar porque é que o movimento de um objeto varia.
Vamos continuar a dominar e a expandir a nossas capacidades mostrando que as leis da conservação são uma forma alternativa de explicar o movimento de um objeto. As leis da conservação fornecem constrangimentos na forma como o movimento de um sistema pode variar. A conservação da energia será aprendida em Trabalho e energia, e a conservação do momento será aprendida em Colisões e momento linear.
Até esse ponto vamos considerar maioritariamente objetos que não têm movimento rotacional, por isso em Momentos, torque, e momento angular vamos aprender como descrever e explicar o movimento rotacional e aprender uma nova lei da conservação—conservação do momento angular.
Depois deste ponto, vamos estender aquilo que aprendemos sobre o movimento, forças, e leis da conservação para analisar como é que podemos lidar com uma variedade de novas forças e fenómenos. Vamos aprender como é que podemos lidar com líquidos e gases em Fluidos e Termodinâmica. Depois em Eletricidade e Magnetismo vamos aprender duas novas forças—a força elétrica e a força magnética. Em Circuitos vamos ver como é que as forças elétricas geram fluxos de corrente. Em Ótica vamos investigar as maneiras em que as ondas eletromagnéticas (isto é, luz) são capazes de se curvar e refletir. Assim que aprendermos sobre a luz, passamos à teoria da Relatividade restrita de Einstein. E isto é só para citar alguns.
No final deves ter uma boa noção da Física introdutória e deves ser capaz de usar as ferramentas matemáticas que os físicos usam para descrever e explicar o universo. Mas não há sumário possível que seja capaz de descrever todos os aspetos interessantes e poderosos da física. A melhor maneira de descobrires é embarcando neste desafio e veres por ti próprio.
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