A Física no mundo e o mundo da Física
As questões científicas e tecnológicas vêm ganhando destaque cada vez maior no mundo. Temas como o aquecimento global, as mudanças climáticas, o vírus da Aids, as ondas gigantes chamadas tsunamis, a energia nuclear, os alimentos transgênicos, a decodificação do genoma, as viagens espaciais e a nanotecnologia — tudo isso vem ganhando espaço crescente na mídia.
Você não precisa se tornar um cientista para compreender o que está acontecendo no mundo científico e tecnológico. Não é condição obrigatória saber estabelecer a sequência de uma molécula de DNA para entender as notícias de jornais a respeito do assunto, assim como não é preciso saber projetar um avião para fazer uma viagem aérea, nem tornar-se um engenheiro projetista para se deslocar numa bicicleta. No entanto, isso não altera o fato de que você vive em um mundo onde aviões e bicicletas existem e podem fazer parte das características do seu mundo.
De forma semelhante, os conhecimentos avançados em Biologia molecular, em microeletrônica e em nanotecnologia modificarão sua vida de diversas maneiras. É fundamental, portanto, ter uma base de conhecimento para compreender como tais mudanças poderão ocorrer e quais serão as consequências para você e para as gerações futuras.
O objetivo das unidades dedicadas ao estudo da Física é proporcionar a você, estudante, a familiaridade com os princípios mais fundamentais da natureza, podendo compreender questões como:
- Qual a causa do movimento dos corpos?
- O que é o calor, a luz e a corrente elétrica?
- Esses fenômenos podem ser relacionados? Por exemplo, como é possível a corrente elétrica produzir luz e calor?
Estes são apenas alguns exemplos de questões abordadas pela Física e que permitem entender o funcionamento de criações humanas importantes. É o caso dos satélites que colhem imagens da superfície terrestre, da lâmpada que ilumina a sala, do funcionamento do computador, entre outros.
O conhecimento de tais princípios da natureza lhe dará condições de acompanhar o avanço tecnológico com outros olhos; não mais o de um mero consumidor de produtos tecnológicos, mas o de um personagem ativo nos debates que hoje definem o futuro da sociedade.
As grandezas físicas e as unidades de medida
As unidades de medida fazem parte de nosso cotidiano. Cada um de nós se depara com elas nas compras do supermercado, nas viagens, nas rodovias, nos postos de gasolina, nas construções etc. São indispensáveis nos laboratórios de pesquisas, nos museus, nos centros astronômicos, nas indústrias e, ainda, nas transações comerciais entre os países do mundo inteiro.
Relação entre valores de diferentes moedas para diversos países e placa indicadora de distâncias numa rodovia brasileira.
É muito difícil nos imaginarmos vivendo em um mundo sem unidades de medida; basta pensar nos metros, centímetros, quilômetros, quilogra-mas, gramas, litros, mililitros, horas e segundos que permeiam as nossas atividades diárias. Os cientistas, cada um em sua especialidade, certamente não conseguiriam realizar suas pesquisas sem utilizar, por exemplo, o mi-crometro, o milímetro, o mililitro, o nanômetro, o angstrom, o ano-luz etc.
Na cartografia, ciência que estuda e confecciona mapas, é essencial a indicação da escala. No mapa ao lado, meça com uma régua o comprimento de um segmento de 0 a 100 na escala. Essa distância equivale, em escala real, a 100 quilômetros em linha reta.
Verifique que a distância de Natal (RN) ao ponto mais próximo de Fernando de Noronha é de cerca de . 350 km.
Algumas dessas unidades de medida acompanham a evolução intelectual e tecnológica dos seres humanos desde a Antiguidade.
Chamamos grandeza física a tudo aquilo que, em nosso mundo concreto, pode ser medido. As grandezas físicas mais fundamentais são o comprimento, o tempo e a massa. Analise os seguintes exemplos:
- Comprimento:a altura de uma parede, o lado de seu caderno, a distância média entre a Terra e a Lua medida a partir de suas superfícies.
- Tempo:a que horas você sai de casa para a escola; quanto tempo a luz leva para chegar à Terra, partindo da superfície do Sol; quanto tempo é gasto numa viagem entre duas cidades.
Veremos, no decorrer desta Unidade, que outras grandezas físicas importantes, como a velocidade e o peso (que é diferente de massa, como veremos mais adiante), são obtidas por meio de combinações algébricas (multiplicação, divisão) das três grandezas acima. Por isso, o comprimento, o tempo e a massa são grandezas físicas fundamentais e serão estudados primeiramente.
Massa: um litro de água tem massa de aproximadamente 1 kg (lê-se: um quilograma) e uma baleia adulta pode ter massa superior a 100 000 kg.
Toda grandeza é medida por um instrumento medidor que fornece um número seguido de uma unidade de medida. E cada grandeza tem sua unidade de medida apropriada, ou seja, existem unidades para medir comprimento, unidades para medir velocidade, unidades para medir massa etc.; e uma nunca pode ser emprestada à outra.
Medir uma grandeza Física é compará-la com outra de mesma espécie, adotada como padrão ou unidade de medida. Veremos como as unidades de medida são estabelecidas.
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