Física

Explicamos o que é a física e os quatro domínios básicos em que ela está dividida. Além disso, seus interesses e diferentes ramos de estudo.

O que é Física?

Física, do grego físico (“natureza”), é a ciência natural que estuda, através de leis fundamentais, a energia, a matéria, o tempo e o espaço, ou seja, o próprio universo.

física é uma das disciplinas acadêmicas mais antigascujas raízes remontam aos primórdios da civilização, quando o homem começou a tentar compreender as forças que governavam o mundo ao seu redor.

É uma disciplina ao mesmo tempo teórica (descreve as leis do universo) e experimental (coloca em prática hipóteses sobre essas leis), e adere ao modelo de verificação e legitimação promovido pelo método científico. É uma das ciências fundamentais ou centrais que existem, e dentro do seu campo de estudo a química, a biologia e a eletrônica, entre outras, muitas vezes convergem.

Inicialmente, a física fazia parte, como tantas outras ciências, da filosofia ou filosofia natural da antiguidade, mas após a Revolução Científica do século XVII surgiu como um campo independente, interessado nas leis fundamentais da realidade e utilizando a linguagem matemática formal para expressá-los. Hoje em dia, porém, a física é uma das disciplinas que mais contribui para a mudança do paradigma científico, industrial e tecnológico.

A física como a conhecemos hoje é descrita por quatro referenciais teóricos que dependem do tamanho da matéria em estudo e da velocidade de seu movimento. Estes são:

• Mecânica clássica. Trata de movimentos perceptíveis em corpos macroscópicos, cujas velocidades são muito pequenas em comparação com a velocidade da luz.
• Mecânica relativística. Baseado nos desenvolvimentos teóricos de Albert Einstein durante o século XX, assemelha-se ao clássico na sua natureza determinista. No entanto, a mecânica relativística descreve fenômenos que se enquadram na teoria da relatividade especial, que descreve o comportamento de corpos que se movem a velocidades próximas à da luz; e a Teoria Geral da Relatividade, que é uma formulação teórica para o campo gravitacional (gravidade).
• Mecânica quântica. Estuda sistemas de muito pequena escala, como átomos e partículas elementares. Descreve suas interações através das três forças que prevalecem nessas escalas: a força forte, a fraca e a eletromagnética.
• Teoria quântica de campos. É um formalismo matemático descrever a mecânica quântica tratando as partículas como campos. É muito útil, por exemplo, no estudo do campo eletromagnético. Na mecânica quântica, o campo eletromagnético é descrito como um conjunto de partículas elementares chamadas fótons. A teoria quântica de campos, por outro lado, trata-o como um sistema de campos contínuos.

O que a física estuda?

A física trata das leis fundamentais do universo, ou seja, compreende e descreve a mecânica com a qual o universo opera. Essas leis são descritas por quatro interações fundamentais:

• Gravidade. A força de atração entre dois ou mais corpos massivos (que possuem massa). Quanto mais massivos são os corpos, mais intensa é a força e maior é o seu efeito.
• Eletromagnetismo. A força de atração ou repulsão que se manifesta entre partículas eletricamente carregadas.
• Forças nucleares fracas. Também chamada de interação fraca, é uma força que existe entre as partículas fundamentais, tem alcance muito curto e é responsável pela decadência atômica e pela radioatividade.
• Forças nucleares fortes. É uma força atrativa que mantém nêutrons e prótons juntos no núcleo do átomo, superando a repulsão eletromagnética entre estes últimos (com carga positiva).

Ramos da física

• Acústica. Estude a natureza do som: sua propagação, sua origem, sua altura.
• Astrofísica. Estude as estrelas (suas propriedades, origem, evolução) através das leis da física.
• Biofísica. Estude as leis físicas que regem os fenômenos biológicos e os estados físicos de todos os seres vivos.
• Eletromagnetismo. Estuda os fenômenos elétricos e magnéticos da matéria e os campos de energia magnética que existem no espaço.
• Física nuclear. Estude o comportamento e as propriedades dos núcleos dos átomos.
• Mecânica sólida. Estuda principalmente o movimento de corpos sólidos.
• Mecânica de fluidos. Estude a dinâmica dos fluidos: líquidos e gases.
• Óptica. Estuda a luz e os fenómenos a ela associados: a sua natureza, a sua propagação, as suas propriedades, etc.
• Termodinâmica. Estude o calor e o trabalho que ele produz.
• Cosmologia. Estude a origem do universo e as leis que o regem.
• Mecânica quântica. Estuda as partículas fundamentais da matéria, ou seja, átomos e partículas subatômicas.

O que é química?

A Química é uma disciplina que apresenta pontos de contato com a física, principalmente em seu interesse pelo assunto. Esta disciplina estuda a composição e estrutura da matéria e as reações que ocorrem entre diferentes substâncias ou na presença de calor ou outras formas de energia.

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