Whatsapp icon Whatsapp

Física

A Física é uma área da ciência que estuda os fenômenos da natureza por uma perspectiva experimental e por uma perspectiva matemática.
Representação de vários assuntos da Física, uma das ciências da natureza.
A Física é uma ciência da natureza que explica diversos fenômenos por meio da Matemática.

Física é uma das áreas de conhecimento primordiais da humanidade, responsável por observar, explicar, experimentar e formular as leis que regem a natureza. Ela é subdividida em duas grandes áreas: a Física Clássica, que estuda os fenômenos ocorridos a velocidades muito inferiores à velocidade da luz, e a Física Moderna, que estuda os fenômenos ocorridos a velocidades altas ou proximas à velocidade da luz.

Leia também: Astrofísica — o ramo da Astronomia que estuda o universo por intermédio das leis da Física

Resumo sobre Física

  • Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

    A Física é uma importante área de estudo dos fenômenos da natureza.

  • Ela é dividida em duas grandes áreas: Física Clássica e Física Moderna.

  • A Física Clássica investiga os estudos formulados da Grécia Antiga até antes do século XX.

  • A Física Moderna investiga os estudos formulados a partir do século XX até os dias atuais.

  • A Física Clássica é subdividida em Mecânica, Termologia, Eletromagnetismo, Óptica e Ondulatória.

  • A Física Moderna é subdividida em Relatividade e Mecânica Quântica.

  • A equação da segunda lei de Newton, \(F=m\cdot a\), é considerada uma das fórmulas mais importantes da Física Clássica.

  • A a equação de Schrödinger unidimensional independente do tempo, \(\frac{-ℏ^2}{2m}\cdot \frac{d^2 ψ}{dx^2}+V(x)\cdot ψ(x)=E\cdot ψ(x)\), é considerada uma das fórmulas mais importantes da Física Moderna.

  • O termoscópio foi uma das primeiras invenções da humanidade, criado em meados do século I a.C. por Philo de Bizâncio (280-220 a.C.). 

Quais são as áreas da Física?

Física, do grego physiké, cujo significado é “natureza”, é uma das ciências da natureza, pois estuda os fenômenos por uma perspectiva experimental e por uma perspectiva matemática. A Física é dividida em duas grandes áreas, a Física Clássica e a Física Moderna, por razões históricas e científicas.

→ Física Clássica

A Física Clássica é a área da Física que abrange os estudos desenvolvidos desde a Grécia Antiga até antes do século XX, concluída com o estudo das equações de Maxwell. Ela é normalmente dividida em cinco áreas: Mecânica, Termologia, Eletromagnetismo, Óptica e Ondulatória.

  • Mecânica: investiga os movimentos dos corpos na Terra e imersos em fluidos. Ela é subdividida em Cinemática, Dinâmica e Hidrostática.

  • Termologia: investiga as características, propriedades e comportamentos dos fenômenos associados a temperatura, calor e pressão. Ela é subdividida em Termometria, Calorimetria e Termodinâmica.

  • Eletromagnetismo: investiga as características, propriedades e comportamentos dos fenômenos elétricos e magnéticos. Ela é subdividida em Eletrostática, Eletrodinâmica e Magnetismo.

  • Óptica: investiga as características, propriedades e comportamentos dos fenômenos associados à luz. Ela é subdividida em Óptica Geométrica e Óptica Física.

  • Ondulatória: investiga as características, propriedades e comportamentos dos fenômenos associados às ondas.

→ Física Moderna

A Física Moderna é a área da Física que abrange os estudos desenvolvidos a partir do século XX até a atualidade. Ela é principalmente dividida em duas áreas: Relatividade e Mecânica Quântica.

  • Relatividade: investiga os fenômenos ocorridos a velocidades próximas à velocidade da luz e a relação existente entre o tempo e espaço. Ela é subdividida em Relatividade Restrita e Relatividade Geral.

  • Mecânica Quântica: investiga os fenômenos ocorridos nas escalas subatômicas e atômicas. Por ser uma área relativamente nova, suas subdivisões ainda estão em andamento.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Para que serve a Física e qual a sua importância?

A Física é importante porque ela investiga as leis que regem a natureza, possibilitando a compreensão do universo ao nosso redor e o desenvolvimento de tecnologias para a manutenção e proteção da vida terrestre.

Por meio do estudo da Física, o homem conseguiu realizar vários feitos, como sair do planeta, investigar os confins do oceano, desenvolver aviões, carros, navios, telescópios, termômetros, televisores, celulares e toda a tecnologia que usamos diariamente.

Descobertas importantes da Física

São inúmeras as descobertas científicas obtidas pelo estudo da Física. Abaixo, listamos algumas delas cronologicamente:

  • Século I a.C.: invenção do primeiro termoscópio por Philo de Bizâncio (280-220 a.C.). 

  • Século I d.C.: invenção da bússola pelos chineses.

  • 1543: formulação do modelo heliocêntrico pelo astrônomo e matemático Nicolau Copérnico (1473-1543).

  • 1609-1619: formulação das leis de Kepler por Johannes Kepler (1571-1630).

  • 1686: formulação da teoria da gravitação universal por Isaac Newton (1643-1727).

  • 1687: formulação das leis de Newton por Isaac Newton.

  • 1752: realização do experimento da pipa por Benjamin Franklin (1706-1790), que levou à criação do para-raios.

  • 1803: teoria atômica de Dalton, por John Dalton (1766-1844).

  • 1821: criação do primeiro motor elétrico contínuo por Michael Faraday (1791-1867).

  • 1831: descoberta do fenômeno da indução eletromagnética por Michael Faraday.

  • 1838: fabricação do primeiro motor elétrico por Moritz Hermann (1801-1874).

  • 1895: descoberta dos raios X por Wilhem Röntgen (1845-1923).

  • 1896: descoberta da radioatividade por Antoine Becquerel (1852-1908).

  • 1897: descoberta do elétron por Joseph John Thomson (1856-1940).

  • 1898: modelo atômico de Thomson, por Joseph John Thomson. Divulgação da existência dos elementos polônio e rádio por Marie Curie (1867-1934) e Pierre Curie (1859-1906).

  • 1900: apresentação da radiação de corpo negro por Max Planck (1858-1947).

  • 1905-1915: formulação da teoria da relatividade restrita e geral por Albert Einstein (1879-1955), que contribui para a calibração do GPS.

  • 1905: comprovação do efeito fotoelétrico por Albert Einstein (1879-1955), que possibilita o funcionamento das portas automáticas em shoppings.

  • 1911: modelo atômico de Rutherford, por Ernest Rutherford (1871-1937).

  • 1913: modelo atômico de Bohr, por Niels Bohr (1885-1962).

  • 1919: descoberta do próton por Ernest Rutherford.

  • 1926: modelo atômico quântico, desenvolvido por Erwin Schrödinger (1887-1961).

  • 1932: descoberta do nêutron por James Chadwick (1891-1974).

  • 2015: comprovação das ondas gravitacionais previstas pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein.

  • 2020: descoberta de um objeto compacto supermassivo no centro de nossa galáxia por Andrea Ghez (1965-) e Reinhard Genzel (1952-).

Saiba mais: Como se deu a evolução dos modelos atômicos?

Fórmulas importantes da Física

→ Fórmulas da Mecânica

◦ Fórmula da velocidade média

Na Cinemática, uma das fórmulas mais importantes é a da velocidade média:

\(v_m=\frac{∆x}{∆t}\)

  • \(v_m\) → velocidade média, medida em \([m/s] \).

  • \({∆x}\) → diferença entre a posição final e a posição inicial do objeto, medida em metros \( [m] \).

  • \({∆t}\) → diferença entre o tempo final e o tempo inicial do objeto, medida em segundos \([s] \).

◦ Fórmula da segunda lei de Newton

Na Dinâmica, uma das fórmulas mais importantes é a da segunda lei de Newton:

\(F=m\cdot a\)

  • F → força, medida em Newton \([N] \).

  • m → massa, medida em quilograma \([kg] \).

  • a → aceleração da gravidade, medida em \([m/s^2] \).

◦ Fórmula do princípio de Stevin

Na Hidrostática, uma das fórmulas mais importantes é a do princípio de Stevin:

\(∆p=d\cdot g\cdot ∆h\)

  • \(∆p \) → pressão manométrica, variação da pressão absoluta com a pressão atmosférica, medida em Pascal \([Pa ]\).

  • d → densidade ou massa específica do fluído, medida em \([kg/m^3]\).

  • g → gravidade, medida em \([m/s^2] \).

  • h → altura, medida em metros \([m ]\).

→ Fórmulas da Termologia

◦ Fórmula das escalas termométricas

Na Termometria, uma das fórmulas mais importantes é a das escalas termométricas:

\(\frac{T_C}5=\frac{T_F-32}9=\frac{T_K-273}5\)

  • \(T_C\) → temperatura na escala Celsius, medida em \([°C ]\).

  • \(T_F\) → temperatura na escala Fahrenheit, medida em \([°F ]\).

  • \(T_K\) → temperatura na escala Kelvin, medida em \([K ]\).

◦ Fórmula do calor latente

Na Calorimetria, uma das fórmulas mais importantes é a do calor latente:

\(Q=m\cdot L\)

  • Q → quantidade de calor, medida em Joule \([J] \) ou calorias \([cal] \).

  • m → massa, medida em quilograma \( [kg] \) ou gramas \([g] \).

  • L → calor latente, medido em \([J/kg] \) ou \([cal/g] \).

◦ Fórmula da primeira lei da Termodinâmica

Na Termodinâmica, uma das fórmulas mais importantes é a da primeira lei da Termodinâmica:

\(∆U=Q-W\)

  • \(∆U \) → variação da energia interna, medida em Joule \( [J]\).

  • Q → quantidade de calor, medida em Joule \( [J]\) ou calorias \([cal] \).

  • W → trabalho, medido em Joule \( [J]\).

Fórmulas do Eletromagnetismo

◦ Fórmula da lei de Coulomb

Na Eletrostática, uma das fórmulas mais importantes é a da lei de Coulomb:

\(F=k\cdot \frac{|Q_1 |\cdot |Q_2 |}d^2 \)

  • F → força de interação entre as partículas eletricamente carregadas, medida em Newton \([N]\).

  • \(|Q_1 |\) e \( |Q_2 |\) → módulos das cargas das partículas, medidos em Coulomb \([C] \).

  • d → distância entre as cargas, medida em metros \([m]\).

  • k → constante eletrostática do meio, medida em \((N\cdot m)^2/C^2\).

◦ Fórmula da primeira lei de Ohm

Na Eletrodinâmica, uma das fórmulas mais importantes é a da primeira lei de Ohm:

\(R=\frac{U}i\)

  • R → resistência elétrica, medida em Ohm \([Ω ]\).

  • U → diferença de potencial (ddp), medida em Volts \([V ]\).

  • i → corrente elétrica, medida em Ampére \([A ]\).

◦ Fórmula da lei de Faraday-Lenz

No Magnetismo, uma das fórmulas mais importantes é a da lei de Faraday-Lenz:

\(ε=-\frac{Δϕ}{Δt}\)

  • \(ε\) → força eletromotriz induzida, medida em Volt \([V] \).

  • \(Δϕ\) → variação de fluxo magnético, medida em Weber \([Wb] \) ou \([T\cdot m] \).

  • \(Δt\) → variação de tempo, medida em segundos \([s] \).

→ Fórmulas da Óptica 

◦ Fórmula da lei de Snell-Descartes

Na Óptica Geométrica, uma das fórmulas mais importantes é a da lei de Snell-Descartes:

\(n_1\cdot sin\ ⁡θ_i= n_2\cdot sin\ θ_r\)

  • \(n_1\) → índice de refração do meio 1.

  • \(sin\ ⁡θ_i\) → seno do ângulo de incidência, medido em graus.

  • \(n_2\) → índice de refração do meio 2.

  • \( n_2\) → seno do ângulo de refração, medido em graus.

◦ Fórmula do princípio de Huygens

Na Óptica Física, uma das fórmulas mais importantes é a do princípio de Huygens:

\(n=\frac{c}v\)

  • n → índice de refração do meio.

  • c → velocidade da luz no vácuo, com valor de \(299\ 792\ 458\ m/s^2\).

  • v → velocidade da luz no meio, medida em \([m/s] \).

→ Fórmulas da Ondulatória 

◦ Fórmula do efeito Doppler

Na Ondulatória, uma das fórmulas mais importantes é a do efeito Doppler:

\(f_p=f_r\cdot \frac{v_{som}±v_o}{v_{som}±v_{fonte}}\)

  • \(f_p\) → frequência percebida, ou frequência Doppler, medida em Hertz \([Hz ]\).

  • \(f_r \) → frequência real, medida em Hertz \([Hz ]\).

  • \(v_{som} \) → velocidade do som, medida em \([m/s] \).

  • \(v_o \) → velocidade do observador, medida em \([m/s] \).

  • \(v_f \) → velocidade da fonte, medida em \([m/s] \).

◦ Fórmula do período de uma onda

Outra fórmula muito importante da Ondulatória é a do período de uma onda:

\(T=\frac{1}f\)

  • T → período, medido em segundos \([s] \).

  • f → frequência, medida em Hertz \([Hz] \).

◦ Fórmula da frequência de uma onda

Outra fórmula muito importante da Ondulatória é a da frequência de uma onda:

\(f=\frac{1}T\)

  • f → frequência, medida em Hertz \([Hz] \).

  • T → período, medido em segundos \([s] \).

→ Fórmulas da Relatividade

◦ Fórmula da relatividade restritita

Na relatividade restrita, uma das fórmulas mais importantes é a da dilatação do tempo:

\(∆t= γ\cdot ∆t_o\)

  • \(∆t \) → tempo do corpo em movimento.

  • \(∆_{to} \) → tempo do corpo em repouso.

  • \(γ \) → fator de Lorentz.

◦ Fórmula da relatividade geral

Na relatividade geral, uma das fórmulas mais importantes é a da relação geral de Einstein entre a massa e a energia:

\(E=m\cdot c^2\)

  • E → energia de uma ou várias partículas, também chamada de energia relativística, medida em Joule \([J ]\).

  • m → massa de uma ou várias partículas, medida em quilograma \([kg ]\).

  • c → velocidade da luz no vácuo, com valor de \(299\ 792\ 458\ m/s^2\).

Fórmula da Mecânica Quântica

Na Mecânica Quântica, uma das fórmulas mais importantes é a equação de Schrödinger unidimensional independente do tempo:

\(\frac{-ℏ^2}{2m}\cdot \frac{d^2 ψ}{dx^2}+V(x)\cdot ψ(x)=E\cdot ψ(x)\)

  • \(ℏ\) → constante de Planck h  dividida por .

  • m → massa da partícula.

  • \(V(x)\) → função da energia potencial.

  • \(ψ(x)\) → função de onda independente do tempo, em função da coordenada x.

  • \(\frac{d^2 ψ}{dx^2}\) → derivada parcial de segunda ordem da função de onda independente do tempo, em função da coordenada x.

  • E → energia do sistema.

Veja também: Quais são as principais fórmulas de Física para o Enem?

Exercícios resolvidos sobre Física

Questão 1

(UFTM) Analisando as leis de Newton, pode-se concluir corretamente que:

A) O movimento retilíneo e uniforme é consequência da aplicação de uma força constante sobre o corpo que se move.

B) A lei da inércia prevê a existência de referenciais inerciais absolutos, em repouso, como é o caso do centro de nossa galáxia.

C) Para toda ação existe uma reação correspondente, sendo exemplo dessa circunstância a força normal, que é reação à força peso sobre objetos apoiados em superfícies planas.

D) Se um corpo é dotado de aceleração, esta certamente é consequência da ação de uma força ou de um conjunto de forças de resultante diferente de zero agindo sobre o corpo.

E) A força centrífuga é uma força que surge em decorrência da lei da inércia sobre corpos que obedecem a um movimento circular e que têm como reação a força centrípeta.

Resolução:

Alternativa D.

De acordo com a segunda lei de Newton, se um corpo é dotado de aceleração, esta certamente é consequência da ação de uma força ou de um conjunto de forças de resultante diferente de zero agindo sobre o corpo.

Questão 2

(Enem) Nas estradas brasileiras existem vários aparelhos com a finalidade de medir a velocidade dos veículos. Em uma rodovia, cuja velocidade máxima permitida é de 80 km h−1, um carro percorre a distância de 50 cm entre os dois sensores no tempo de 20 m/s. De acordo com a Resolução n. 396, do Conselho Nacional de Trânsito, para vias com velocidade de até 100 km h−1, a velocidade medida pelo aparelho tem a tolerância de +7 km h−1 além da velocidade máxima permitida na via. Considere que a velocidade final registrada do carro é o valor medido descontado o valor da tolerância do aparelho.

Nesse caso, qual foi a velocidade final registrada pelo aparelho?

A) 38 km/h

B) 65 km/h

C) 83 km/h

D) 90 km/h

E) 97 km/h

Resolução:

Alternativa C.

Primeiramente, converteremos de centímetros para metros:

50 cm = 0,5 m

Então, calcularemos a velocidade média durante o percurso, por meio da fórmula:

\(v_m=\frac{∆x}{∆t}\)

\(v_m=\frac{0,5}{20\ ms}\)

Substituiremos o símbolo mili (m) pelo seu valor de \(10^{-3}\), então:

\(v_m=\frac{0,5}{20\cdot 10^{-3}}\)

\(v_m=\frac{50}{20}\cdot 10^{-2}\cdot 10^3\)

\(v_m=2,5\cdot 10^{-2+3}\)

\(v_m=2,5\cdot 10^1\)

\(v_m=25\ m/s\)

Depois, converteremos de m/s para km/h, multiplicando por 3,6:

\(v_m=25\ m/s\cdot 3,6= 90\ km/h \)

Então, a velocidade final é a velocidade média descontando o valor da tolerância do aparelho:

\(90\ km/h-7=83\ km/h\) 

Publicado por Pâmella Raphaella Melo
Assista às nossas videoaulas

Seções de Física

Astrofísica
Clique aqui e saiba mais sobre a Astrofísica, ciência que é responsável por estudar o universo por meio das leis da Física.
Curiosidades de Física
Clique aqui e conheça o mundo de curiosidades da Física! Surpreenda-se com conceitos e fenômenos simples que desafiam seus sentidos.
Eletricidade
Acesse este texto e descubra qual é o conceito de eletricidade na física. Conheça o significado de campo elétrico, corrente elétrica e potencial elétrico.
Física Moderna
Clique aqui, saiba o que a Física Moderna estuda, conheça sua história e seus marcos e compreenda sua importância.
Grandes nomes da Física
Clique aqui para conhecer as biografias e principais contribuições dos Grandes Nomes da Física, homens e mulheres que se dedicaram à construção do saber científico.
Introdução à Física
Acesse este link para ficar por dentro dos conceitos iniciais da Física, o que abordam e sua importância para sociedade.
Magnetismo
Clique para entender tudo sobre magnetismo. Confira aqui o que é, para que serve, seus tipos, suas fórmulas, sua história, exercícios resolvidos e muito mais.
Mecânica
Você sabe o que é Mecânica? Clique aqui e descubra as características desse importante ramo da Física que se dedica ao estudo dos diversos movimentos que nos rodeiam.
Ondulatória
Clique para saber tudo sobre a ondulatória. Confira aqui o que estuda, tipos e elementos das ondas, fenômenos ondulatórios e exercícios resolvidos.
Óptica
Acesse o texto e descubra o que é óptica. Saiba mais são seus tipos. Conheça os principais fenômenos ópticos. Aprenda conceitos importantes da óptica.
Termologia
Conheça os principais conceitos da termologia. Aprenda também sobre as escalas termométricas e as formas de calor. Saiba quais são as Leis da Termodinâmica.

Artigos de Física

Cinco erros conceituais em Física
Leia este texto para nunca mais cometer alguns erros conceituais em Física!
Curiosidades sobre eletricidade
A eletricidade está quase sempre presente em nosso cotidiano. Você sabia que conceitos como plasma, efeito Corona e fibrilação muscular estão relacionados à eletricidade? Confira este texto e saiba mais sobre algumas curiosidades a respeito desse conjunto de fenômenos físicos, químicos e biológicos.
Dicas para resolver exercícios de Física
Você tem dificuldade com Física? Clique aqui e veja algumas dicas para resolver exercícios e se dar bem nas provas!
Forças internas e externas
Você sabe o que são forças internas e forças externas? Clique aqui e fique por dentro desse assunto importante para o estudo da Dinâmica.
Fórmulas de Física para o Enem
Que tal relembrar algumas das mais importantes equações de Física e suas funções antes de fazer a prova do Enem? A Física está presente na prova das Ciências da Natureza do Enem e, para resolvê-la, é necessário compreender conceitos, fórmulas básicas e utilizações de conteúdos das áreas de Mecânica, Eletromagnetismo, Termodinâmica, etc.
Macetes para fórmulas de Física
Clique aqui e conheça alguns super macetes para memorização de fórmulas de Física e potencialize seus estudos!
Riscos ao carregar a bateria do celular
Você sabia que algumas medidas de segurança devem ser tomadas ao carregar a bateria do seu celular? Os carregadores originais dos celulares modernos são dispositivos bastante seguros, no entanto, são necessários alguns cuidados na hora de usá-los. Entre eles, destaca-se não utilizar o celular enquanto está sendo carregado.
Saiba como estudar Física com cinco dicas preciosas
Temas de Física que mais aparecem no Enem
Quer saber quais são os temas de Física que mais aparecem no Enem? Clique aqui e descubra!

Outras matérias

Biologia
Matemática
Geografia
Física
Vídeos
video icon
videoaula brasil escola
Português
Redação
Entenda como realizar argumento por causa e consequência com a nossa aula.
video icon
videoaula brasil escola
Física
Aceleração centrípeta
Qual ação é exercida sobre o vetor velocidade? Descubra!
video icon
AI-5
História
AI-5
Que tal ficar por dentro de um dos Atos Institucionais mais famosos?