Física Geral I 1/25 Aula 1 – FÍSICA GERAL I Prof.: MSc. W. L. A. Miranda Ins@tuto Federal da Bahia W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Estrutura do curso 2/25 Estrutura do curso Ementa
Introdução à Física, Vetores; Movimento em 1D , 2D e 3D -­‐ Força e Movimento I (Leis de Newton), Força e Movimento II (alguns exemplos de forças) Trabalho e Energia. Conservação de Energia, Sistemas de Par[culas, Colisões, Cinemá@ca Rotacional, Movimento de Rotação, Torque e Momento Angular, Dinâmica de corpos rígidos, Rolamento, Torque. W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Estrutura do curso 3/25 Estrutura do curso Notas e Avaliações
O semestre será dividido em 3 Unidades Nota da Unidade Nota Final (Nf) [ NL + NP ]/ 3 + [ NL + NP ]/ 3 + [ NL + NP ]/ 3 NL -­‐ 0 a 2 pontos. NP -­‐ 0 a 8 pontos. NF -­‐ 0 a 10 pontos. W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO 4/25 Sumário 1. O que é Física 2. Algarismos Significa@vos 3. Ordem de Grandeza 4. Grandezas isicas fundamentais W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO O Que é Física 5/25 O que é Física Física (do grego antigo: φύσις "natureza") é a ciência que estuda a
natureza e seus fenômenos em seus aspectos mais gerais.
W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO O Que é Física 6/25 O que é Física Domínio de validade:
10-35 m até 1026 m e mais....
W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO O Que é Física 7/25 O que é Física Metas
Observar, descrever e entender a regularidade dos fenômenos naturais. Encontrar as leis gerais por trás das regularidades. Século XVI (Galileu Galilei): O Método CienRfico W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO O Que é Física 8/25 Método Cien[fico W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Algarismos Significa@vos 9/25 Sumário 1. O que é Física 2. Algarismos Significa@vos 3. Ordem de Grandeza 4. Grandezas isicas fundamentais W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Algarismos Significa@vos 10/2
5 Representações numéricas Massa aproximada da terra: 6000000000000000000000000 kg Em notação cien[fica: 6.1024 kg ✔ Notação Cien[fica W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Algarismos Significa@vos 11/25 Erros Ex 1: 7,6 ± 0,5 cm Ex 2: 78,332 ± 0,001 kg Ex 1: 2,22 ± 1 KW Algarismos significaTvos (rwm importância na exaTdão de um número) Ex 1 : 1 Alg. Significa@vos + Algarismo de Erro Ex 2 : 4 Alg. Significa@vos + Algarismo de Erro Ex 3 : 2 Alg. Significa@vos + Algarismo de Erro W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO 12/25 Sumário 1. O que é Física 2. Algarismos Significa@vos 3. Ordem de Grandeza 4. Grandezas isicas fundamentais W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO 13/25 Ordens de grandeza Ordem de grandeza de uma medida é uma es@ma@va de potência de base 10 mais próxima de uma determinada medida 101 < 60 < 102 102 < 850 < 103 …. Linguagem usada para es@ma@vas Júpiter: W. Miranda(IFBA) Volume: ≈ 1015 km3 Massa: ≈ 1027 kg Distância ao sol: ≈ 108 m INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO 14/25 Sumário 1. O que é Física 2. Algarismos Significa@vos 3. Ordem de Grandeza 4. Grandezas isicas fundamentais W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 15/25 Grandezas Fundamentais Tempo: [T] W. Miranda(IFBA) Comprimento [L] INTRODUÇAO A FÍSICA Massa [kg] 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 16/25 Tempo Relógio: qualquer movimento periódico – Galileu usou suas pulsações como relógio. – Nascer do sol: intervalo de um dia – Sucessão das estações: intervalo de um ano. – Outros movimentos celestes. – Movimento de um pêndulo. – Frequência da luz emi@da por átomos. • Decaimento radioa@vo, usado para medir tempo em escala geológica. • Irreversibilidade (nascimento vs morte): o tempo parece ter um sen@do! (entropia). W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 17/25 Padronização Até 1956, 1 s =1/86400 do dia solar médio (média sobre o ano de um dia) • 1956: padrão baseado no ano solar. • 1967: 13a Conferência Geral sobre Pesos e Medidas definiu 1s como 9.192.631.770 períodos da radiação de uma transição atômica especificada do Césio 133 (definição do relógio atômico). • 1999: NIST-­‐F1 (relógio de césio ultra preciso), Padrão atual (relógio atômico) W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 18/25 Ordens de grandeza de tempo W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 19/25 Aplicação: GPS e GLONASS O Global Posi@oning System (GPS) consiste de uma rede de mais de 24 satélites orbitando a 20.000 km de al@tude, de modo que, o tempo todo, pelo menos 4 deles estejam “visíveis” de qualquer ponto da Terra. • Cada satélite tem um relógio atômico. • Precisão de poucos metros. Precisão de 1 metro: Medição do tempo com erro menor que 4 ns W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 20/52 Aplicação: : Datação Radioa@va 146C (Carbono 14) Meia vida do 14C: T1/2 = 5.730 anos • Equilíbrio dinâmico na atmosfera • A fração de 14C (1 átomo para cada 7,8 x1011 de 12C) é constante em organismos vivos. • A fração de 12C não muda após a morte, porém existe decaimento do 14C. • Comparando a relação 14C/12C em fósseis determina-­‐se a sua idade. Espécimes da ordem até 40.000 anos podem ser datados por este método. W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 21/25 Comprimento • 1792-­‐ (SI) Metro, 1 m = 10-­‐7 da distância do polo norte ao equador (meridiano de Paris) • 1797-­‐ Barra de pla@na-­‐irídio • 1960-­‐ CGPM: 1 m = 1.650.763,73 comprimentos de onda da transição 2p10 -­‐ 5d5 do kriptônio-­‐86 • 1983-­‐ Distância percorrida pela luz no vácuo em 1/299.792.458 de segundo. Este intervalo foi escolhido para que a velocidade da luz seja definida como c = 299.792.458 m/s. W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 22/25 Ordens de grandeza de Comprimento W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 23/25 Massa 1889: a 1a Conferência Geral sobre Pesos e Medidas definiu o padrão do quilograma como uma peça de Pla@na-­‐Irídio, man@da no IBWM. W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 24/25 Ordens de grandeza de Massa W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO Grandezas Fundamentais 25/25 S.I (Sistema Internacional de unidades) W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO 26/25 Sumário de revisão 1. O que é Física 2. Algarismos Significa@vos 3. Ordem de Grandeza 4. Grandezas isicas fundamentais W. Miranda(IFBA) INTRODUÇAO A FÍSICA 30 de OUTUBRO