01-Conceitos iniciais- física

01-Conceitos iniciais- física

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Editora Exato 1

1. INTRODUÇÃO

A Física é a ciência das coisas naturais. A meta é descobrir as regras que regem o universo no qual vivemos. A física estuda as propriedades físicas dos corpos, podendo este estudo ser feito de maneira qualitativa ou quantitativa.

O estudo qualitativo limita-se a contestar a existência de determinada propriedade ou determinado fenômeno. O estudo quantitativo procura associar números à propriedade ou fenômeno.

Uma propriedade física, à qual se pode associar um número, mediante um processo bem definido, recebe o nome de Grandeza Física. Eis alguns exemplos de grandezas físicas: COMPRIMENTO, MASSA, VELOCIDADE, TEMPERATURA etc.

Abaixo, apresentamos uma relação de grandezas, com suas respectivas unidades, no sistema internacional de unidades (SI).

Grandezas Unidades (SI) Comprimento metro (m)

Massa quilograma (kg) Tempo segundo (s)

Intensidade de corrente elétrica ampére (A)

Temperatura termodinâmica kelvin (K)

Intensidade luminosa candela (cd) Quantidade de matéria mol (mol)

As grandezas apresentadas na tabela acima são as 07 grandezas fundamentais atualmente em uso no mundo inteiro.

A tabela abaixo representa os múltiplos e submúltiplos decimais das unidades do sistema internacional:

Símbolo Prefixos Fator de

Multiplicação da deca 10

M mega 610

G giga 910

Exemplos:

1 km = 103 m; 1 GHz = 109 Hz;

1µc = 10–6C.

2. TEMPO

Em épocas passadas, os intervalos de tempo eram medidos pelos chamados “relógios de areia” (Ampulhetas). O tempo necessário para que a areia escoasse do reservatório superior para o inferior representava a unidade de tempo.

Mais tarde, buscou-se uma unidade internacional de medida de tempo, que seria uma fração do tempo que a Terra levava para dar uma volta completa em torno de si mesma (dia médio). Assim, o se- gundo foi definido como sendo 86400 1 do dia médio.

A partir de 1967, a fim de se obter maior precisão dessa unidade, passou-se a definir o segundo em função da vibração do átomo de Césio-133.

Principais unidades de tempo: hora (h); minuto (min); segundo (s).

Relações importantes:

1 h = 60 min; 1 h = 60 min = 3.600 s.

3. COMPRIMENTO

As primeiras medidas de comprimento efetuadas pelo homem eram feitas utilizando-se partes do próprio corpo [o pé, a mão (palmo), o braço etc]. Em 1889, definiu-se oficialmente como padrão internacional de medida de comprimento uma distância entre duas marcas feitas numa barra metálica, guardada no Museu de Pesos e Medidas, em Paris.

Principais unidades de comprimento:

quilômetro (km); metro (m); centímetro (cm); milímetro (m).

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Relações importantes: 1 m = 100 cm = 1.0 m; 1 km = 1.0 m.

Para medidas muito pequenas como, por exemplo, tamanho de átomos e moléculas, faz-se o uso de angstrom

Em medidas muito grandes, como a distância entre galáxias, usa-se o ano-luz (Distância que a luz percorre em um ano):

1 ano-luz ≅ 9,5 trilhões de quilômetros

4. MASSA

Mede a inércia de um corpo. O padrão utilizado nos dias de hoje é a massa de um cilindro de platina, guardado no Museu de Pesos e Medidas, em Paris.

Principais unidades de massa: quilograma (kg); grama (g).

Relação importante: 1 kg = 1000 g.

1 Cite três grandezas físicas e suas respectivas unidades no sistema internacional.

2 Como eram feitas as primeiras medidas de comprimento pelo homem?

3 Quantos segundos existem em 1 minuto? E em 1 hora?

4 Cite as principais unidades de tempo e dê os seus símbolos.

1 Quantos minutos existem em 2 horas?

Resolução: Para resolver, basta usar uma simples regra de três, observe: 1h possui 60 minutos, logo 2h _ x 1.x=2.60 = x=120 minutos.

2 Um livro possui 400 páginas. Calcule a massa do livro, sabendo que cada página possui aproximadamente 4g. Dê a resposta em quilograma.

X1600g

Resolução: 1 página _ 4g 400 páginas _ x 1.x = 400.4 X = 1600g Vamos agora transformar para quilograma: 1kg _ 1000g 1000.x = 1600.1 X = 1,6kg, portanto a massa do livro é de 1,6kg

1,5kmx

3 Transforme: a) 1,5km em metros; b) 2,5m em centímetros; c) 1,5kg em gramas. Resolução: Utilizaremos a velha regra de três: a) 1km _ 1000m 1x = 1000.1,5 = 1500m

2,5mx

b) 1m _ 100cm 1x = 100.2,5 = x = 250cm c) 1kg _ 1000g 1,5kg _ x 1x = 1000.1,5 = x=1500g

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