Talvez uma das matérias mais complicadas dadas no colégio, a física está em todo lugar seja na construção e fabricação dos objetos e produtos, seja em suas leis fundamentais atuando sobre nós e todas as coisas agora mesmo.
Entender esse conjunto de leis e seu funcionamento é ideal para compreender a mecânica do mundo natural e desmistificar alguns processos. Além disso, a disciplina é muito cobrada nas principais provas de concursos e vestibulares, compreendendo em estudo obrigatório para o candidato.
Toda a matéria disponível no espaço e em nosso planeta obrigatoriamente deve estar em algum estado físico no qual essa possa ser percebida. Os três estados básicos da matéria são os mais estudas e também o mais conhecidos por ser possível percebe-los facilmente em nosso redor e com exemplos simples.
Determinantes da Matéria
O que determinará se a matéria está em um estado ou outro é relação entre usas partículas. Essa relação contribui indiscutivelmente com a aparência e a consistência da matéria. Quanto mais próximas estiverem as partículas, mais sólido será a matéria que apresentará volume e formato constantes, nesse sentido a força de coesão foi maior que a de repulsão.
Quando a força de coesão e repulsão são equivalentes, as partículas tem mais liberdade de movimentação, estão mais distantes e isso reflete no estado líquido da matéria, onde o formato é variável mas o volume é constante. Quando a força de repulsão é maior que a de coesão, temos o estado gasoso da matéria, onde as partículas ficam o mais livre e distante possível e o volume e a forma são variáveis.
Estados da Matéria
Como já vimos anteriormente, os três estados básicos da matéria são o Sólido, o Líquido e o Gasoso. Porém, para que a matéria circule entre eles, há alguns processos que precisam ser estudados. Confira:
Fusão – ocorre quando a matéria em estado sólido passa para o estado líquido.
Solidificação – ocorre quando a matéria em estado líquido passa para o estado sólido
Vaporização – ocorre quando a matéria em estado líquido passa para o estado gasoso
Liquefação – ocorre quando a matéria em estado gasoso passa para o estado líquido
Ressublimação – ocorre quando a matéria em estado gasoso passa para o estado sólido
Sublimação – ocorre quando a matéria em estado sólido para o estado gasoso
Durante séculos e milênios, a humanidade se desenvolveu tecnologicamente de maneiras distintas no que diz respeitos a visões de mundo, necessidades, valores e importâncias sociais e econômicas.
Juntamente a essas inovações tecnológicas, em cada era o homem pensou sobre si mesmo, sobre suas influências, seus objetivos, como também sobre a natureza e seu funcionamento. Dessas indagações, diversas teorias foram surgindo sobre o espaço, o tempo, o comportamento das coisas, os corpos e mais uma centena de assuntos.
Com os movimentos intelectuais cientificistas na Europa, essas teorias ganham um enorme reconhecimento e foram problematizadas afim de que novas pudessem ser feitas. O discurso científico visto como autorizado e imparcial dava margem para que as pesquisas fossem feitas e seus resultados fossem divulgados e testados pelos métodos em laboratório.
Albert Einstein – Teoria da Relatividade
Problematizando outros cientistas de sua época e também pensadores de tempos mais antigos, o cientista físico alemão Albert Einstein desenvolveu uma das mais famosas e importantes teorias do mundo, a Teoria da Relatividade.
Esquema de curvatura Espaço Tempo
Discursando sobre o espaço e o tempo, Einstein admitiu o tempo como algo a mais que uma abstração, e sim como uma dimensão dinâmica em movimento que encontra-se entrelaçada com a dimensão do espaço.
Para melhor explicar essa relação, considere que você esteja na dimensão de espaço. Enquanto você está parado na dimensão de espaço, você está se movimentando de maneira constante da dimensão temporal. Isso quer dizer que sempre estaremos em movimento no tempo e sempre o tempo exercerá influência sobre nós e as coisas.
Porém, a teoria da relatividade expressa algo a mais. Einstein afirma que quando o corpo está em movimento no espaço, o tempo passa a ficar mais devagar para aquele corpo. Ou seja, quanto mais rápido se movimentar no espaço, menos o tempo influirá sobre você.
Essa variação entre espeço e tempo é muito ínfima em baixas velocidades. Como um rápido exemplo, quando você está percorrendo a 180 km/h, 30 segundos se passariam em 29,99999999999952 segundos. Porém, na velocidade da luz, o tempo simplesmente atuaria de forma mínima ou não atuaria em você se conseguisse alcançar essa velocidade.
E = mc2 e Atração dos Corpos
Sua teoria não se limitou apenas a relatividade de espaço e tempo. Einstein também fez descobertas que envolvem a matéria e a energia de modo com que nunca havia se pensado.
A famosa fórmula E = mc2 (energia é igual a massa x a velocidade da luz elevada ao quadrado) foi o resultado de seus estudos que diziam que a matéria estava ligada a energia tanto como o tempo estava ligado ao espaço. Isso permitiu os avanços científicos que foram comprovados no acelerador de partículas CERN, recentemente.
Por fim, Einstein acaba por renovar a então inquestionável teoria de Isaac Newton sobre a atração dos corpos, onde o pensador só levava em consideração a ação entre os corpos. O físico alemão deu asas a sua teoria e afirmou que a força gravitacional provem de uma curvatura no espaço tempo, ou uma distorção entre o espaço e o tempo.
Tal fenômeno manteria o planeta terra na órbita solar, assim como nos mantém fixos no chão, pois a própria terra é capaz de fazer essa distorção ao seu redor. Esses eventos foram comprovados pelo cientista na cidade de Sobral, Estado da Bahia, Brasil onde Einstein pode observar uma estrela que estava atras do sol durante um eclipse. A lógica era que a curvatura do espaço tempo faria com que a própria luz da estrela se curva-se e assim aconteceu.
Energia mecânica, basicamente é tudo aquilo que o corpo de qualquer coisa é capaz de produzir. Eletrodomésticos são compostos por energia mecânica. A mecânica está inclusa a todo tipo de máquina existente e a energia envolvida nesses aparelhos é capaz de fazer com que eles façam algo (funcionem).
A mecânica é uma mistura de dois tipos de energia, a cinética e a potencial. As duas formam a a capacidade de algo trabalhar com um devido fim.
Por exemplo:
Uma máquina de lavar: A energia mecânica de uma máquina de lavar faz com que ela produza o serviço de lavar roupas. A energia elétrica faz com que as funções da máquina funcionem. Sem energia, não há funcionamento da mesma. Energia elétrica (ou mecânica = cinética + potencial) se transforma em energia de movimento, tornando possível o funcionamento da máquina de lavar.
Torradeira: Em uma torradeira, o processo de energias é diferente. A energia mecânica (cinética + potencial) é transformada em energia térmica. O processo da torradeira é aquecer o pão. Começa com a energia elétrica e mecânica, e no fim do processo se tornou energia térmica.
Cachoeira: Essa é um tipo de energia mecânica natural. A queda de uma cachoeira é um movimento considerado energia. Está no ato da queda, o ato é considerado energia mecânica (cinética + potencial). Todo movimento que as águas fazem também pode ser considerado energia mecânica.
A energia mecânica inclui tudo aquilo que tem a capacidade de movimento. No dia-a-dia de todas as pessoas, estamos sempre presenciando alguma forma diferente de energia, sabemos então que praticamente tudo é energia mecânica. Quando usado o chuveiro, o liquidificador, o ferro ou qualquer outro aparelho do cotidiano, podemos ver a capacidade de movimento de cada objeto.
É importante lembrar também que toda energia mecânica pode ser facilmente transformada em qualquer outro tipo, a forma cinética + potencial = mecânica, pode ser transformada em energia elétrica, energia térmica e energia de movimento.
Tudo é energia. Mesmo quando mudam de nomes, tudo é gerado através da energia. O corpo precisa dela para se movimentar e fazer as atividades cotidianas do dia, uma criança por exemplo que não se alimenta corretamente, não tem energia suficiente para a prática de esportes e nem qualquer outro tipo de atividade. Quando adoecemos, é basicamente isso que acontece.
A nossa energia mecânica deixa de ter seu funcionamento diário e passamos a nos locomover muito vagarosamente ou por vezes, não temos a capacidade de locomoção. Enfim, tudo é energia mecânica e até o corpo do ser humano necessita da mesma.
