Física é a ciência que trata dos componentes fundamentais do Universo, as forças que eles exercem e os resultados destas forças. O termo vem do grego φύσις (physis), que significa natureza, pois nos seus primórdios ela estudava, indistintamente, muitos aspectos do mundo natural. A Física difere da Química, ao lidar menos com substâncias específicas e mais com a matéria exata em geral, embora existam áreas que se cruzem, como a Físico-química (intimidade da matéria). Dessa forma, os físicos estudam uma vasta gama de fenômenos físicos, em diversas escalas de comprimento: das partículas sub atômicas, das quais toda a matéria é originada, até o comportamento do universo material como um todo (Cosmologia).
A Física é uma das mais antigas disciplinas acadêmicas, talvez a mais velha de todas através da sua inclusão na astronomia.[1] Ao longo dos dois últimos milênios, a física foi considerada sinônimo de filosofia, química e certos ramos da matemática e biologia mas durante a Revolução Científica no século XVI, ela tornou-se uma ciência única e moderna por mérito próprio. Contudo, em algumas áreas como a física matemática e a química quantica, as fronteiras da física mantêm-se difícil de distinguir.
A Física é tanto significante como influente, em parte porque os avanços na sua compreensão foram muitas vezes traduzidos em novas tecnologias, mas também porque as novas idéias na física muitas vezes ressoam com as outras ciências, matemáticas e filosóficas. Por exemplo, avanços na compreensão do eletromagnetismo influenciaram diretamente o desenvolvimento de novos produtos que transformaram dramaticamente a sociedade moderna. (ex: televisão, computadores e eletrodomésticos); avanços na termodinâmica influenciaram o desenvolvimento do transporte motorizado; e avanços na mecânica inspiraram o desenvolvimento do cálculo.
Como ciência, a Física faz uso do método científico. Baseia-se na Matemática e na Lógica para a formulação de seus conceitos.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
Filosofia da Física
Um exemplo de filosofia física é o Determinismo Científico, que diz que tudo que existe não passa de partículas e que o movimento dessas partículas é determinado para sempre quando determina-se a posição e a velocidade da partícula no momento atual. Ou seja, conhecendo a posição de todas as coisas e a sua velocidade, poderia se conhecer todo o passado e o futuro. O determinismo stricto sensu não existe na Física Quântica, pela qual só se pode determinar probabilidades de posições e velocidades, nunca valores exatos.
Um exemplo de filosofia muito forte entre os físicos é o Reducionismo. Segundo essa linha de pensamento, é possível escrever leis básicas que descrevem o comportamento do Universo. Todo tipo de conhecimento poderia ser reduzido a essas leis básicas. Por exemplo, acredita-se que todos os fenômenos químicos possam ser deduzidos da Física Quântica, se o número de cálculos envolvidos for viável. Um dos propósitos da Física, talvez o principal, é encontrar essas leis básicas que regem o Universo. O Reducionismo coloca a Física na posição da ciência mais básica de todas, pois, a partir dela, seria possível obter-se todas as outras. Isso quer dizer que todos os conceitos das outras ciências poderiam ser reduzidos a conceitos físicos. Entretanto, ao contrário do que pode parecer, essa visão não tenta caracterizar as outras ciências como inúteis, pois o conhecimento das leis básicas não garante que seja viável tratar sistemas complexos sem se utilizar de conceitos derivados delas. Por exemplo, muitos conceitos da Química são úteis porque não é viável nem necessário tratar os sistemas puramente com Física Quântica.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
A Física e o Carro de Fórmula 1
Créditos: Rodrigo M. de Oliveira
www.vestibulandoweb.com.br
A Fórmula 1 ( F1 ) movimenta milhões de dólares a cada temporada. Aliás, um único carro pode superar o valor de 1 milhão de dólares. E esse valor é apenas do carro. Soma-se a este valor o salário do piloto, as concessões de transmissão pela TV, propagandas, transporte para os vários circuitos espalhados pelo mundo. E marketing de empresas do automobilismo como: Ferrari, McLaren, Honda, Renault, BMW entre outras.
Porém, para que tudo corra bem durante a corrida, o carro precisa estar muito bem preparado. Afinal, as leis da física não podem tirar férias e nem favorecer a esta ou aquela equipe! A saída é procurar tê-las como aliadas. E isso é feito através do design do carro, das condições de temperatura e umidade no momento da corrida, direção e velocidade do vento, rendimento do motor, material utilizado na composição das peças, etc.
Ao longo deste texto, apresentaremos algumas curiosidades da relação entre as leis da Física e a Fórmula 1.
A Física começa mostrar sua força na largada - quando a velocidade dos carros é ainda muito baixa- pois eles partiram de um estado de repouso. Enquanto a velocidade do carro é pequena, o ar que corre por baixo do veículo é também muito lento. Como conseqüência, a pressão sobre o carro não é suficientemente grande para mantê-lo estável na pista (esta pressão sobre o carro é tratada como downforce pelos especialistas). Associado com a super-tração fornecida pelo motor, o carro patina de um lado para o outro. Repare esse efeito no momento da largada!
Isso poderia ser reduzido fazendo-se algumas adaptações no carro. Porém as equipes precisam obedecer às normas impostas pela FIA. Essas normas estabelecem algumas regras como (altura, peso, largura, distância entre eixos...). Esses efeitos combinados nos leva a uma curiosidade: se a distância entre os eixos, a massa, o comprimento do carro não forem consideradas, o veículo poderia capotar durante uma curva ou no final de uma grande reta devido a um efeito simples de transferência de massa!
Outra curiosidade, o carro "sofre ataque" de acelerações de até 5g no momento em que faz uma curva a alta velocidade! Puxa!!! Este valor é tão razoável, que na freada ao final de uma reta, lágrimas do piloto podem sair espontaneamente e atingir o visor do capacete! A tontura e perda de sentido são, também, reflexo de acelerações ou desacelerações intensas. Para suportar tanta aceleração sem se movimentar, o piloto é preso por um cinto especial apertado ao máximo suportável por ele.
Para manter esta grande bala com rodas, toda a atenção deve ser voltada para a aerodinâmica do carro. Por isso, as suspensões tem um desenho em forma de asa de avião invertida, aumentando a pressão sobre o carro. Acredita-se que 2% da força aerodinâmica seja proveniente deste fato. Tudo é verificado, a inclinação do bico e das asas são muito importantes. E acredite, tal inclinação induz a presença de uma downforce muito grande. Tão grande, que dentro do bico do carro temos uma terceira suspensão, mais rígida e "inteligente" que as duas normais, responsável por entrar em ação para evitar que o carro seja esmagado contra o solo! O termo "inteligente" usado há pouco faz sentido. São conjuntos de molas, ligas, juntas e outras "parafernalhas" que são segredo de cada equipe. Daí ficarem escondidas dentro do bico do carro.
Embaixo dos carros, existem uma espécie de "ventuinha" – na verdade muito mais que isso – cuja função é jogar o ar que passa por baixo do veículo a uma velocidade ainda maior para trás. A pressão embaixo do carro diminui e ele acaba sendo comprimido sobre o solo, estabilizando-se.
Os freios são acionados pelo próprio piloto e tem que ser feito com muito cuidado para não travar as rodas. Pois, assim sendo, o coeficiente de atrito com solo diminuiria. Estragaria o pneu e o carro poderia sair tangente à um ponto na curva. Outro efeito: estando mais lisos, teriam menor aderência pra arrancar, perdendo preciosos segundos ao longo da corrida. Para reduzir a velocidade de um carro a 320Km/h, discos e pastilhas de fibra de carbono são usados. Esse material é leve, resistentes e eficientes mesmo quando submetidos a temperaturas superiores a 700ºC. Muitas vezes é possível ver o sistema de freios avermelhados, frutos do aquecimento produzido durante a corrida. Os pneus deixaram de ser absolutamente lisos desde 1998, por determinação da FIA. Foi uma medida pra dar mais segurança nas curvas, garantindo melhor aderência nas curvas. Essa aderência, complementando, é melhor quando os pneus se encontram aquecidos. Por isso, é comum vermos os pilotos "dançando" com o veículo nas pistas quando está em baixa velocidade.
O cockpit também é projetado com material ultra-resistente. Capazes de suportar forças de até 25 toneladas lateralmente. Por isso, não é de se assustar que um piloto saia caminhando naturalmente desta célula de sobrevivência, após um choque violento. Aliado à proteção, outras tantas partes do veículo são projetadas de tal forma a serem arremessadas violentamente durante um choque. Isso garanta a dissipação da energia na hora do impacto, evitando que essa energia tenha que ser recebida pelo piloto, podendo provocar sua morte.
Outra força muito importante é a força de arrasto. Essa força é aquela responsável por "segurar" o carro enquanto ele se desloca. Uma duplicação na velocidade do carro, implica numa força de arrasto quatro vezes maior. É como se o ar possuísse mãos e segurasse o veículo. Como esta força é proporcional à velocidade; é mais fácil que o carro atinja a velocidade de 150 Km/h do que vai daí à marca dos duzentos e tantos quilômetros horários.
Um carro de Fórmula 1 atinge, aproximadamente, 156 Km/h apenas de primeira marcha! Gasta menos de 15,0 s para ir de 0 a 320 Km/h! Em algumas equipes, a inclinação da asa traseira é ajustada automaticamente, para se adaptar à força de arrasto e agir bravamente para que o carro não levante vôo numa curva!
Mais uma curiosidade: as marchas são trocadas automaticamente, através do comando do piloto num circuito eletrônico que fica sob o volante. São pequenas alavancas e botões comandando uma supermáquina. O piloto deve ficar atento também ao sentido do vento. A equipe faz o monitoramento o tempo todo. Se o vento estiver à favor do movimento do carro, o veículo pode ter limite de rotações do seu motor atingido ao final de uma reta, o que é muito arriscado. Deve-se evitar trabalhar na situação limite para reduzir o desgaste das peças.
A massa carro + piloto + combustível também é limitada pela FIA. Quando cheio, os carros da Fórmula 1 podem carregar algo ao redor de 115 -125L, tendo um rendimento que dificilmente supera 1,9 Km/L. Também, para produzir tanta potência! Durante períodos de chuva, em que um ritmo melhor é exigido, esse rendimento aumenta um pouco.
O painel de controle é composto de algumas luzes indicadoras de possíveis problemas em vários sistemas. Mais uma vez, molas, alavancas e luzes auxiliam o piloto.
Observe ainda durante uma corrida, que os olhos do piloto ficam quase no nível da carroceria do carro. Não precisa mais, dizem os pilotos. Eles têm como referência os contornos das pistas e os retrovisores.
E assim um carro vai para a pista. Eletricidade, magnetismo, forças de atrito, pressão, alavancas, molas, suportes, massas, ótica, inércia.... que estresse heim!!!??? Que nada. É por isso que durante todo o ano os engenheiros ficam atentos ao comportamento do carro. Numa reta ou numa curva, em alta ou baixa velocidade. O desprezo de uma dessas variáveis pode significar a perda completa do controle do carro e ir parar na grama ou na caixa de britas, antes do muro de pneus... isso se o coeficiente de atrito ajudar!
Por que as vezes tomamos choque nas portas dos carros?Primeiro temos que lembrar que o choque elétrico, nestes casos, é de baixa intensidade, e que o desconforto aparenta ser maior por que, em geral, estamos desprevenidos quando tomamos o choque. Digamos que o susto é maior do que a dor. De qualquer forma, de baixa intensidade ou não, ninguém os aprecia, a ponto de algumas pessoas irritadas chegarem a descontar seu furor no veículo, batendo, ou, até mesmo, chutando a porta.
Mas afinal, o que causa este choque? Será mesmo a lataria do carro a culpada, por estar descarregando cargas elétricas nos passageiros? A resposta é: muito provavelmente não. Embora o carro, em seu movimento, atrite com o ar, e possa acumular um pouco de carga elétrica, provavelmente esta carga não se acumula muito, dissipando por meio de qualquer saliência ou pontas do veículo, como a antena, por exemplo (lembre-se que este é o princípio o Para-raio: poder das pontas, por onde as cargas podem ser convergidas ou dissipadas).
No entanto, o motorista (ou o passageiro) do veículo em geral acumulam cargas elétricas devido ao atrito entre a roupa do motorista e o tecido do banco do veículo, principalmente nos dias de inverno seco, quando as pessoas usam blusas de lã (que se eletrizam facilmente por atrito). Lembre-se que no processo de eletrização por atrito os corpos atritados adquirem cargas de mesmo módulo, porém sinais opostos. Assim, dependendo do material do tecido do banco do veículo, a pessoa pode, por exemplo, ficar com excesso de cargas negativas. Como o volante do veículo e outros materiais que o motorista mantém contado são maus condutores de cargas elétricas, bem como o ar seco também é mau condutor, este motorista, somente descarregará seu excesso de cargas ao tocar em algum material condutor. Isto, em geral ocorre quando o passageiro toca na porta do carro que, por ser feita de metal, é boa condutora de cargas elétricas. Neste escoamento de cargas a pessoa sente o choque.
Assim, ironicamente, podemos até dizer que não é o carro que está dando o choque na pessoa, e sim, é a pessoa que pode estar descarregando cargas elétricas no carro.
Então, quando por algum motivo acumulamos cargas elétricas, acabaremos descarregando-as no primeiro material condutor que tocarmos. Às vezes isto acontece quando andamos descalços sobre o carpet e tomamos choque ao tocar em outra pessoa. Algumas crianças também se queixam que depois de descerem em escorregadores de plástico algumas vezes, tomam choque ao tocarem outras crianças ou ao encostarem nas grades metálicas.
Uma dica para você que vive tomando choque na porta do seu carro é colocar uma toalha no assento do veículo, assim, você diminuirá bastante a eletrização, por evitar o atrito entre o tecido da sua blusa e o tecido do banco do carro.
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