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Aprenda sobre o estado do movimento dos corpos

De Isabella, publicado dia 17/09/2019 Blog > Apoio Escolar > Física > O que é física mecânica ?

Mecânica é uma matéria que faz parte da física e estuda os movimentos, a força e a energia dos corpos. Essa área se divide em três partes: a clássica, que é importante para termos uma maior compreensão acerca da realidade; a relativista, que estuda os corpos quando esses se encontram próximos à velocidade da luz e a quântica, que estuda os movimentos na região interna de um átomo.

Essa ciência afirma que tudo está em movimento, dependendo do referencial, seja esse o sol, a terra ou os automóveis, por exemplo. Assim é possível obter algumas informações sobre o corpo, como a sua posição, aceleração, velocidade e força.

Além disso, essa ciência é utilizada para compreender a movimentação dos planetas e das placas tectônicas, o mapeamento do fluxo do sangue e outros fatores do cotidiano. Por isso, muitas vezes a física mecânica é utilizada para explicar acontecimentos do dia a dia.

Para te ajudar a entender melhor esse assunto, na matéria de hoje, falaremos sobre o que é física e tudo o que você precisa saber sobre mecânica. Então, vamos lá?

Desenvolvimento do conceito de física mecânica

física mecanica tempo e espaço Einstein foi um dos maiores pesquisadores de estudos sobre o tempo e o espaço!

Por mais que seja difícil estabelecer o período que se iniciou os estudos sobre mecânica, existem registros que essa ciência se desenvolveu a partir das observações dos astros celestes no período das antigas civilizações. Na época da Grécia Antiga, Arquimedes também contribuiu bastante com essa ciência, iniciando os estudos sobre hidrostática e estática.

No século XV, houve um salto na modernização da ciência e durante o Renascimento surgiu um grande cientista, chamado de Galileu Galilei. Ele foi o principal estudioso desse período e introduziu os estudos sobre o movimento uniforme, os pêndulos simples e os projéteis. Além disso, Galilei foi o responsável pela ideia de que o Sol estaria no centro do Sistema Solar, e não a Terra.

Após as contribuições de Galilei, surgiram diversos outros cientistas que também queriam estudar os fenômenos da física mecânica, como Isaac Newton. Ele publicou uma de suas principais obras no ano de 1687, chamada de “Princípios matemáticos da filosofia natural”. Nesse livro, ele destaca as três leis da dinâmica, que descrevem os movimentos dos corpos.

No século XX, Einstein desenvolveu a teoria da relatividade, e esse foi um dos principais acontecimentos científicos desse período. Até os dias atuais, esse teorema é utilizado em pesquisas que envolvem física mecânica.

As divisões da física mecânica

A física mecânica possui três principais divisões. A mecânica clássica foi desenvolvida em torno do século XVII e teve como principais teorias a mecânica newtoniana e hamiltoniana. Após esse período, a mecânica relativista progrediu a partir dos teoremas desenvolvidos por Einstein. Anos depois, com o intuito de entender os movimentos na região interna dos átomos, foi criada a física mecânica quântica. Interessante, não é mesmo? Então, vamos compreender melhor cada uma dessas divisões dessa ciência?

Mecânica Clássica

como aprender física mecanica clássica A mecânica clássica estuda a força e os movimentos!

A mecânica clássica é divida entre cinemática e dinâmica. A primeira consiste no estudo sobre os movimentos, relacionando-os com matemática. Por isso, nesse assunto são estudados:

  • Movimento Uniforme;
  • Movimento Uniformemente Variado;
  • Movimento Circular.

Além disso, a mecânica cinemática se divide em duas: a vetorial, que levam em consideração o sentindo e a direção dos corpos, e a escalar, que desconsidera esses dois pontos.

Já a dinâmica consiste no estudo das forças que provocam o movimento. Esse assunto tem como base as famosas Leis de Newton. Nela também são estudados alguns fenômenos físicos, como as colisões, a hidrostática e a gravitação.

A física mecânica clássica costuma ser estudada no período do ensino médio. Nela são estudados os movimentos que ocorrem no dia a dia.

Os principais cientistas que desenvolveram estudos sobre mecânica clássica foram Galileu Galilei, Johannes Kepler e Isaac Newton.

Mecânica Relativística

A teoria da relatividade foi desenvolvida pelo físico Albert Einstein em 1905, mesmo ano em que foram criadas diversas outras pesquisas por esse gênio alemão.

A mecânica relativista afirma que o tempo e o espaço quando estão próximos ou iguais à velocidade da luz são relativos, afinal esses são conceitos abstratos. De acordo com essa teoria, se existirem dois observadores, um parado e outro em movimento, eles terão uma percepção diferente em relação às medidas de tempo e espaço.

Mecânica Quântica

física mecanica quântica A quântica é uma das principais matérias de física da atualidade!

Antes do desenvolvimento da mecânica quântica era possível estudar o movimento dos corpos em uma velocidade próxima ou igual à da luz. Mas, com o desenvolvimento dessa ciência, se tornou possível compreender a movimentação da região interna dos átomos.

Ao longo dos anos, se desenvolveu diversas teorias sobre a quântica, como o efeito fotoelétrico de Einstein e o modelo atômico desenvolvido por Bohr.

Nesse período, diversos pesquisadores chegaram à conclusão que a luz tem comportamento de partículas e ondas, mas que essa se comporta de formas diferentes em determinadas situações.

Apesar de muitas pessoas pensarem que a física quântica se encontra muito distante da realidade, essa é real e verdadeira. Por mais que muitas vezes a quântica desafie a nossa mente.

A teoria quântica explica diversos fenômenos que muitas vezes se relacionam com sistemas microscópicos. Essa ciência consegue explicar, por exemplo, acontecimentos como a radiação de corpo negro e as órbitas do elétron. Esses efeitos normalmente são considerados inexplicáveis, mas através da mecânica quântica é possível entendê-los.

Experimento de física mecânica clássica

experimento de física Existem diversos experimentos que você pode fazer no dia a dia para aprender física mecanica!

Agora que você compreendeu algumas informações sobre a física mecânica, vamos entender como essa funciona na prática? Para isso, vamos te ensinar como é possível realizar um experimento que pode ser feito em casa, de forma simples e rápida.

Para iniciar os experimentos de física ensino medio, você precisará de alguns materiais básicos, como: quatro moedas, uma figura impressa (pequena e de maior espessura), um lápis e uma fita adesiva.

No início do experimento, pregue as quatro moedas com fita adesiva nas extremidades do papel impresso. Depois tente equilibrar o papel na ponta do lápis. O ponto em que você encontrar o equilíbrio corresponde ao centro de massa do conjunto de papel e moedas. Esse ponto de equilíbrio é justamente onde o peso do papel e das moedas age.

Incrível não é mesmo? Isso mostra que podemos compreender melhor a física mecânica até mesmo em situações simples do dia a dia, e que essa faz parte do nosso cotidiano, sem a gente nem perceber muitas vezes.

Por conta dessa presença da física no dia a dia, essa matéria se encontra bastante presente no vestibular. Então, vamos entender como a física mecânica pode ser cobrada do Enem?

Física mecânica no Enem

Mecânica é a principal matéria de física no Enem, e é o principal tema cobrado na maioria dos vestibulares. Por isso a física e vestibular andam juntos. Pelo menos nos dois últimos anos, essa disciplina é considerada o carro chefe. Então, no momento dos estudos, o aluno deve dar bastante importância para esse assunto.

Recomendamos que ao estudar física mecânica para o Enem, você resolva as questões das provas anteriores para entender como esse tema pode ser cobrado no vestibular. Além disso, ao resolver exercícios de física ensino medio, o aluno consegue relembrar o assunto e ter uma compreensão mais profunda sobre o tema. Por isso, a resolução de questões é fundamental para atingir uma boa pontuação na parte de Ciências da Natureza e suas Tecnologias.

No Enem, essa temática é dividida em alguns tópicos como:

  • Energia mecânica e trabalho;
  • Dinâmica;
  • Impulso;
  • Quantidade de movimento;
  • Cinemática.

Em relação à cinemática, você precisa dar atenção ao assunto de Movimento Uniformemente Variado, mais conhecido como MUV. Sobre esse tema, o Enem costuma cobrar questões acerca de queda livre e também lançamentos oblíquos, horizontais e verticais.

Além disso, é importante que você tenha um profundo conhecimento sobre os gráficos e as formulas de física enem de MUV, conseguindo relacionar essa teoria com acontecimentos que ocorrem no cotidiano.

Sobre trabalho e energia mecânica, você precisa focar nos estudos que envolvem os sistemas conservativos, quando a energia mecânica possui o mesmo valor no início e no fim. As questões do Enem também costumam cobrar o teorema da energia cinética.

Um dos principais assuntos que tendem a cair no Enem é a dinâmica, que diz respeito às Leis de Newton. As questões sobre esse tema normalmente envolvem elementos como o atrito e a força e a aceleração centrípeta, análise de gráficos e compreensão de teorias.

Acerca do impulso e quantidade de movimento, as questões normalmente tratam sobre colisões e cobram o teorema do impulso.

Ao fazer a prova, saiba que o Enem costuma apresentar questões interdisciplinares, que passeiam por todos os assuntos e envolvem acontecimentos do dia a dia. Uma mesma questão, por exemplo, pode exigir conhecimentos sobre dinâmica e trabalho, relacionando esses dois assuntos.

Seguindo essas dicas sobre física no enem, você conseguirá fazer uma boa prova e a tão sonhada aprovação no vestibular!

 

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