O que é Física

Mas você já ouviu esta história em algum momento. E se você chegou até este ponto da aula, com certeza merece mais que isso. Sendo assim, vou te trazer para o meu mundo. Quero que por alguns minutos, você veja como uma pessoa que conhece a física vê o mundo, mas não se preocupe, vou usar aqui apenas equações que aprendemos no ensino fundamental e médio e fazer alguns questionamentos para pensarmos juntos.

Pra começar vou escolher um cenário, e este será um parque na cidade. Neste parque podemos ver um garoto em uma bicicleta, uma cena comum, mas você já parou para pensar como é possível o equilíbrio na bicicleta? Qual velocidade o garoto pode alcançar? Quantas pedaladas ele tem que dar para alcançar esta velocidade?

A bicicleta possui uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa dentada de raio menor, chamada pinhão e fixada no eixo da roda traseira. Para uma coroa que tenha um raio quatro vezes maior que o do pinhão, para cada volta completa do pedal, o pinhão dá quatro voltas completas, e a roda traseira também, pois o pinhão e a roda traseira possuem a mesma velocidade angular.

Como será que chegaram a estas respostas? E para fazer uma bicicleta será que é preciso pensar em tudo isso? E quando que andar de bicicleta é melhor do que usar um carro? Estudamos os movimentos, suas causas e efeitos na mecânica.

Neste mesmo cenário, vemos uma garota bebendo água em um bebedouro. Mas como a água chegou até este ponto? Como se pode utilizar a água de uma maneira inteligente e evitar perdas? Como mover grandes quantidades de água?

Você sabia que os antigos romanos construíram aquedutos extremamente sofisticados, que transportavam grandes quantidades de água de forma muito eficiente, movidos apenas pela gravidade. Alguns destes aquedutos tinham um gradiente de apenas 34cm por quilômetro, ou seja, a cada 50km o desnível era de apenas 17m. Agora imaginem como podemos resolver nossos problemas de distribuição e uso da água ao conhecermos melhor os conceitos, teorias e equações que regem os fluidos. Tudo isso, aprendemos estudando a hidrostática e a hidrodinâmica.

A natureza é repleta de fenômenos físicos, um arco íris que surge em meio à água de uma fonte é um destes fenômenos. O que aconteceu com os raios de luz do sol para formar este belo fenômeno?

O arco-íris surge quando o Sol ilumina a umidade suspensa no ar. Quando um raio bate na borda de uma gota de água, a luz branca do Sol é desviada e se decompõe, e dependendo da posição do observador ele pode ver sete cores que compõem o espectro da luz. É o mesmo efeito do prisma: cada cor é refletida em um ângulo diferente e muda de direção ao retornar para a atmosfera.

E o que é a luz? Partícula? Onda?

Mas… espera aí! O que é uma onda? Vou te dar um exemplo. Quando usamos um celular, estamos manipulando várias ondas, para ouvir música, falar com nossos amigos, jogarmos com eles. Conhecendo a óptica e ondulatória, descobriremos que uma onda é algo que se movimenta pelo espaço e transmite energia, sem a propagação de matéria.

Mas para o homem conceber o celular tivemos antes que entender muito bem o conceito de energia.

E o que é energia? A energia é a capacidade que um corpo, uma substância ou um sistema físico têm de realizar trabalho. Quer um exemplo? Utilizamos o petróleo como uma poderosa fonte de energia, os derivados do petróleo abastecem nossos veículos e, através dos motores, transformamos esta energia em movimento. Mas será que podemos utilizar outras formas de energia? Podemos utilizar uma energia limpa para diminuir a poluição do nosso planeta, melhorando nossa qualidade de vida?

Falando em qualidade de vida, pense na comodidade que a energia elétrica nos traz. Mas será que estamos utilizando esta energia da maneira correta? Como funcionam os aparelhos que utilizam a energia elétrica? Será que podemos utilizá-los de maneira a sempre termos esta energia disponível? A eletricidade é a parte da física onde conseguimos estas respostas.

Através do método científico podemos observar um fenômeno, obter o conhecimento necessário para entendê-lo e até mesmo reproduzi-lo, e depois utilizar este conhecimento a nosso favor.

Por exemplo, observando um movimento simples na natureza, como urubus voando em círculos e ganhando altitude sem bater as asas, provavelmente alguém que se questionou sobre o porquê daquilo.

Hoje quando alguém faz um curso de piloto para planadores é orientado a também utilizar as correntes ascendentes para ganhar altitude. E como surgem estas correntes ascendentes? Será que tem alguma relação com a temperatura do ar? Estudamos o calor e a temperatura na termometria.
Quantas perguntas, fórmulas e fenômenos podem ser observados ao nosso redor. Imagina se olharmos para o céu. Você sabia que a lua gera os movimentos de mares na Terra?

As marés na Terra constituem um fenômeno resultante da atração gravitacional exercida pela Lua sobre a Terra e, em menor escala, da atração gravitacional exercida pelo Sol sobre a Terra. Esta força de atração gravitacional entre dois corpos é diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.

Nossa… imagine quantos cálculos são necessários para o homem fazer uma viagem à Lua? Bem… Se você estudar Astronomia poderá fazer estes cálculos.

E você viu como podemos utilizar a Física no nosso dia-a-dia? Agora imagine o quanto este conhecimento pode te ajudar no futuro. Quantas coisas você pode criar. Quantos problemas você pode resolver.

Agora me fale! Você gostou de ver o mundo com este olhar? Se você gostou continue seus estudos acessando o Efeito Joule, e me ajude nessa missão de ensinar física com qualidade.

Até a próxima aula