Ciências da Natureza e Suas
Tecnologias
Física
A física nasceu da filosofia natural, em grego filosofia significa amigo da
verdade e física significa natureza. Isso aconteceu quando o italiano Galileu
Galilei desenvolveu o método científico: observação, reprodução em
laboratório, elaboração de leis e a comprovação experimental. Esta estrutura
permite verificar as teorias com base na própria natureza, quando se faz
previsões matemáticas das regularidades naturais estatisticamente confiáveis.
Assim nós somos amigos da verdade natural.
Principais áreas de conhecimento da física:
Mecânica (que envolve Cinemática, Dinâmica, Estática, Hidrostática, Hidrodinâmica,
Aerostática e Aerodinâmica)
Termologia (com Termodinâmica e Calorimetria),
Ondulatória, Acústica, Óptica, Eletromagnetismo (contendo Magnetismo, Eletricidade e
Física de Semicondutores),
Física Moderna, Teoria da relatividade (Relatividade geral e Relatividade restrita),
Física de Partículas (incluindo Física Subatômica),
Física Atômica, Física Molecular, Física Nuclear, Mecânica Quântica e Mecânica Estatística.
Entre suas aplicações tecnológicas estão a Eletrônica e Física computacional. Há ainda as
áreas de Física de Materiais, Mecânica estatística, Física Matemática, Física de Plasmas,
Oceanografia, Econofísica e Física atmosférica e aplicações em outras ciências, como Físicoquímica (na química).
Física: Ciência que estuda as propriedades gerais da matéria e da energia e
suas leis fundamentais.
Físicos não lidam somente com os aspectos teóricos. A física se encontra em
todas as esferas da atividade humana o que inclui:
• Desenvolvimento de tecnologias de produção de energia sustentável (solar,
eólica, nuclear, geotermal, etc...)
• Medicina (tratamento de câncer pela radioterapia, diagnóstico de doenças
por técnicas de imagem como ultrassom, ressonância magnética nuclear,
tomográfica, etc... todos baseados em física);
• Desenvolvimento de jogos de videogames;
• Desenvolvimento e produção de equipamentos esportivos;
• Entendendo e prevendo terremotos, maremotos, tufões, etc;
• Ou seja, a física acaba servindo para:
• Projetar um avião, navio, trem, automóvel e até um brinquedo de criança;
• Projetar uma casa, edifício, ponte, túnel, reator nuclear, acelerador de
partículas, bateria, sensor de pragas, detector de metais, etc;
• Dimensionar as tubulações de água; fios elétricos, cabos telefônicos;
• Construir um motor elétrico e o respectivo ventilador que está resfriando
seu computador agora;
• Fabricar o monitor de seu computador e diminuir o consumo de eletricidade
do mesmo melhorando os materiais semicondutores e cristais líquidos que
nele se encontram;
• Desenvolver um forno de micro-ondas; uma lâmpada elétrica mais eficiente,
etc.
• Reprovar alunos de física ou aumentar o conhecimento de outros ;)
Conhecimento de Termologia e Ondas
A Termologia é o ramo da Física que estuda o calor e os efeitos que ele tem sobre a
matéria. O seu nome (termo = calor, logia = estudo) significa exatamente estudo do calor.
Também é um ramo da Física que existe desde a Antiguidade e os seus conhecimentos
atuais são o resultado de muito estudo acumulado.
O século XIX foi o grande século da Termologia, pois foi nele que nomes como Joule, Carnot
e Kelvin, realizaram inúmeras descobertas relevantes e estabeleceram alguns dos principais
conceitos dessa disciplina.
Os três conceitos básicos da Termologia são Calor, Temperatura e Equilíbrio Térmico.
Calor – Uma energia que está em trânsito, indo do corpo de maior temperatura para o
corpo de menor temperatura.
Temperatura – As partículas que fazem parte da constituição do corpo e que estão em
constante movimento.
Equilíbrio Térmico – O momento em que dois corpos que, inicialmente estavam com
temperaturas diferentes e que são colocados próximos, atingem a mesma temperatura.
O ramo que estuda os movimentos ondulatórios tem como principais objetivos promover o
estudo das propriedades, formas e meios de propagação das ondas. Como o som é um tipo
de onda é estudado dentro desse ramo.
As ondas estão presentes em quase todos os estudos da Física e você pode descobrir uma
potencial diferença entre as ondas mecânicas e os pulsos ondulatórios.
• Ondas Mecânicas – Basicamente, são as ondas que transportam energia sem transportar
as moléculas. Exemplo: Quando gritamos para alguém, a energia do som viaja, mas não
as moléculas do som.
• Pulsos Ondulatórios – Um tipo de deformação que ocorre em determinado corpo após
uma agitação. Exemplo: As ondulações de uma corda quando a sacudimos.
Conhecimento de Óptica e Eletricidade
Em geral, o estudo dessa parte da disciplina cuida de estudar a luz visível, ultravioleta,
infravermelho, dentre outros.
Porém, também pode estudar outros tipos de fenômenos como os Raio X, Ondas de Rádio e
Micro-ondas. A Óptica pode ter os seus estudos divididos nos seguintes campos de estudo:
Óptica geométrica – Estuda a transmissão da luz por meios como espelhos e lentes. Analisa
conceitos como reflexão e refração.
Óptica ondulatória – Trata a luz como onda plana e analisa a frequência e tamanho da onda.
Os conceitos principais são a difração e interferência.
Óptica eletromagnética – Estuda a luz como uma onda eletromagnética. Os conceitos
principais são a reflexão e transmissão e também, os fenômenos de polarização e
anisotrópicos.
Óptica quântica ou óptica física – Estudo da interação das ondas eletromagnéticas e a
matéria
O ramo da Física que é responsável pelo estudo dos fenômenos elétricos e magnéticos.
Existem três conceitos que são os mais amplos dentro desse ramo de estudo:
Eletrostática – Tem como foco estudar os efeitos que são produzidos pelas cargas elétricas
em repouso.
Eletrodinâmica – Estuda os efeitos das cargas elétricas em movimento.
Eletromagnetismo – Estuda os efeitos que são produzidos pelas cargas no espaço ao seu
redor enquanto estão em movimento.
Química
Química é a ciência que estuda a matéria e suas transformações. Estuda
também a energia que está envolvida nessas transformações.
A química está muito ligada ao nosso dia a dia. Nos alimentos, medicamentos,
construções, nas plantas, no vestuário, nos combustíveis. Tudo o que existe no
universo é formado por química. No nosso organismo também há diversas
transformações químicas.
Transformações Químicas
As transformações químicas ocorrem, quando existe a formação de novas substâncias, isto
é, substâncias com propriedades diferentes das substâncias iniciais.
São exemplos de transformações químicas, muitas das situações que te rodeiam no dia-adia, tais como:
Quando grelhas um bife, a fotossíntese realizada pelas plantas, o enferrujamento do ferro.
No decurso das transformações químicas ou reações químicas em que se formam as novas
substâncias, existem algumas evidências facilmente observáveis que permitem verificar a
ocorrência dessas transformações. Por exemplo:
Uma mudança de cor, a libertação de um gás, a formação de um sólido, a formação de uma
chama, o aparecimento de um cheiro característico, o desaparecimento das substâncias
iniciais.
Numa transformação química, as substâncias iniciais chamam-se reagentes e as
novas substâncias que se formam chamam-se produtos de reação.
As transformações químicas podem ocorrer por:
-Ação do calor: Quando aqueces o açúcar, ele transforma-se em caramelo, formando-se uma substância
de cor castanho-escuro, enquanto se liberta vapor de água e dióxido de carbono.
-Ação da luz: A nossa pele que fica bronzeada quando nos expomos ao Sol, as plantas que realizam a
fotossíntese.
-Ação mecânica: A abertura do air-bag de um automóvel após a colisão, quando acendes um isqueiro.
-Ação da corrente elétrica: Quando se coloca o cloreto de cobre (II) em solução aquosa, este
decompõe-se por ação da corrente eléctrica libertando-se cloro (que se detecta pelo seu cheiro característico) e
formando-se cobre (sólido de cor castanho-avermelhada).
-Junção de substâncias: Quando se colocam pregos de ferro dentro de uma solução aquosa de sulfato
de cobre (II), ao fim de algum tempo verifica-se que a solução mudou de cor, para verde, formando-se um
depósito acastanhado no fundo do recipiente.
Biologia
Biologia é o estudo da vida. Trata do conhecimento sobre nós
mesmos e sobre o mundo do qual fazemos parte e no qual atuamos.
É uma palavra formada pelos termos gregos “bios” (vida) e “logos”
(estudo) cujo significado literal é “estudo da vida”. É uma ciência
natural que estuda a origem e as características dos seres vivos e
suas interações com o ambiente.
Ecologia
A Ecologia é a parte da Biologia que estuda as relações dos seres vivos entre si e destes com o meio. O termo,
que foi usado pela primeira vez em 1866 por Ernest Haeckel, vem da junção de duas palavras gregas: Oikos,
que significa casa, e logos, que quer dizer estudo. Assim sendo, ecologia significa o “estudo da casa” ou o
“estudo do habitat dos seres vivos”.
Ecologia pode ser subdivida de dois tipos
Autoecologia, o estudo é voltado para uma determinada espécie ou indivíduo, analisando-se, principalmente,
seu comportamento e os mecanismos adaptativos que garantem a sua sobrevivência em determinado meio.
Sinecologia, faz uma análise mais ampla, analisando grupos de organismos que interagem entre si e com o
meio.
O estudo da Ecologia baseia-se em quatro níveis principais de organização, que obedecem a um arranjo
hierárquico que agrupa sistemas mais simples até os mais complexos.
-População: conjunto de organismos de uma mesma espécie que vivem juntos em uma determinada área e
apresentam maiores chances de reproduzir-se entre si do que com outros indivíduos de outras populações.
- Comunidades: conjunto de populações de uma determinada região.
- Ecossistema: conjunto formado pela comunidade e os fatores abióticos.
- Biosfera: nível mais amplo e autossuficiente que corresponde a todos os seres vivos do planeta, abarcando
as relações deles entre si e com o meio ambiente.
É importante destacar também que a ecologia é fundamental para a compreensão do futuro do planeta. A partir do
momento que entendemos as espécies e suas necessidades, conseguimos analisar claramente como nossas
atividades influenciam o meio. Sendo assim, o entendimento da ecologia e a conscientização da população podem
ajudar a garantir um futuro sustentável para o planeta.
Principais tópicos estudados em ecologia:
- Cadeia alimentar
- Ciclos biogeoquímicos
- Ecossistema
- Bioma
- Habitat e Nicho Ecológico
- Mudanças climáticas
- Níveis tróficos
- Pirâmides ecológicas
- Poluição
- Problemas ambientais brasileiros
- Relações ecológicas interespecíficas e intraespecíficas.
- Sucessão ecológica
- Unidades de conservação
Origem da Vida e Evolução
Segundo cientistas, o planeta Terra foi formado há aproximadamente 4,6 bilhões de anos após uma
grande explosão. Na atmosfera havia muita água, gases e relâmpagos. Quando esses três elementos
se juntaram, deram surgimento a diversas substâncias que começaram a fazer da Terra um ambiente
propício para a vida.
Os primeiros seres vivos que existiram na face da Terra datam de 3,8 bilhões de anos, e os cientistas
os chamam de estromatólitos. Esses primeiros seres vivos eram bem simples. À medida que os anos
iam passando, eles iam evoluindo e, a partir deles, outras formas de vida iam surgindo. Milhões de
anos depois surgiram os organismos invertebrados. Segundo pesquisadores, as esponjas foram os
primeiros animais invertebrados a surgir na Terra, há 650 milhões de anos; e há 520 milhões de anos
surgiram os primeiros vertebrados.
Não se sabe ao certo como surgiu a espécie humana na Terra. Várias são as teorias sobre o seu
aparecimento e a sua evolução. Cientistas acreditam que a espécie humana surgiu entre 125 e 250
mil anos e foi evoluindo aos poucos.
Saúde Humana
A saúde é definida pela Organização Mundial de Saúde como a situação de perfeito bem-estar físico,
mental e social. Isso quer dizer que a saúde não é apenas a ausência de doenças, e sim uma grande
variedade de fatores que, juntos, permitem que você esteja bem.
De acordo com a Organização Mundial da Saúde, os principais determinantes da saúde incluem o
ambiente social e econômico, o ambiente físico e as características e comportamentos individuais da
pessoa.[5] Em geral, o contexto em que um indivíduo vive é de grande importância na sua qualidade de
vida e em seu estado de saúde. O ambiente social e econômico são fatores essenciais na determinação
do estado de saúde dos indivíduos dado o fato de que altos níveis educacionais estão relacionados com
um alto padrão de vida, bem como uma maior renda. Geralmente, as pessoas que terminam o ensino
superior têm maior probabilidade de conseguir um emprego melhor e, portanto, são menos propensas
ao estresse em comparação com indivíduos com baixa escolaridade. O ambiente físico é talvez o fator
mais importante que deve ser considerado na classificação do estado de saúde de um indivíduo. Isso
inclui fatores como água e ar limpos, casas, comunidades e estradas seguras, todos contribuindo para a
boa saúde.
A percepção de saúde varia muito entre as diferentes culturas, assim quanto as crenças sobre o que
traz ou retira a saúde. A OMS define ainda a Engenharia sanitária como sendo um conjunto de
tecnologias que promovem o bem-estar físico, mental e social. Sabe-se que sem o saneamento básico
(sistemas de água, de esgotos sanitários e de limpeza urbana) a saúde pública fica completamente
prejudicada.
-Imunização é definida como a aquisição de proteção imunológica contra uma doença infecciosa.
Prática que tem como objetivo aumentar a resistência de um indivíduo contra infecções.
-Viroses: As doenças causadas por vírus, também conhecidas como viroses, apresentam sintomas
inespecíficos, tais como febre dores de cabeça e no corpo, além de indisposição.
Dentre as principais viroses: Aids, Catapora, Caxumba, Dengue, Febre amarela, Gripe, Poliomielite,
Raiva, Rubéola, Sarampo, Varíolas.
-Bacterioses: As bactérias causam muitas doenças em seres humanos e animais, desde pequenas
cáries até grandes infecções que podem levar à morte.
Principais bacterioses:
Botulismo - causada pela bactéria Clostridium botulinum, pode levar à morte se não for tratada.
Bronquite - pneumococos podem causar a inflamação dos brônquios, causando esta doença.
Brucelose - causada pelas bactérias do gênero Brucella, transmitida principalmente pelo leite não
pasteurizado.
Cancro mole - é uma DST, causada pela bactéria Haemophilus ducreyi.
Cárie – infecções nos dentes por bactérias, devido à falta de higiene bucal.
Gastrite - inflamação da parede do estômago, devido à destruição da mucosa gástrica que o protege.
Protozoários são organismos unicelulares, eucariontes e heterotróficos que,
juntamente às algas, compõem o Reino Protista. A grande maioria dos
protozoários possui vida livre, sendo geralmente encontrados em ambientes
aquáticos e locais úmidos, entretanto, algumas espécies são parasitas.
Doenças: Amebíase, Disenteria, Doença de Chagas, Doença do Sono, Giardíase;
Verminose é uma doença provocada por agentes específicos, denominados
parasitas, especialmente Endoparasitas que vivem no interior do corpo do
hospedeiro. Constitui-se uma doença frequente, de difícil controle pelos órgãos
públicos, que acomete o ser humano de forma irrestrita.
Doenças: ascaridíase (lombrigas), teníase (solitária), oxiuríase, tricuríase e
ancilostomíase (amarelão), estrongiloidíase, esquistossomose, bichogeográfico, filariose e hidatidose.
Drogas
Droga é toda e qualquer substância, natural ou sintética que, introduzida no
organismo modifica suas funções. As drogas naturais são obtidas através de
determinadas plantas, de animais e de alguns minerais. Exemplo a cafeína (do
café), a nicotina (presente no tabaco), o ópio (na papoula) e o THC
tetrahidrocanabiol (da maconha). As drogas sintéticas são fabricadas em
laboratório, exigindo para isso técnicas especiais
Tipos: Álcool, Alucinógenos, Anfetaminas, Antidepressivos, Barbitúricos, Cafeína,
Cocaína, Inalantes, Cannabis Sativa, Narcóticos, Nicotina, Tranquilizantes.
Os efeitos das drogas podem ser observados em todo o organismo, como causar
perda de memória ou insônia, por exemplo, pois elas afetam o sistema nervoso
central, que é responsável por controlar o organismo, além de afetarem
negativamente a família e a sociedade.
Reprodução Humana
As glândulas sexuais, tanto do homem como da mulher, fazem parte de um conjunto chamado aparelho
reprodutor. A função do aparelho reprodutor é a perpetuação da espécie. As glândulas sexuais
masculinas – os testículos, produzem as células reprodutoras, conhecidas pelo nome de
espermatozoide e as glândulas sexuais femininas- os ovários, produzem a célula reprodutora
denominada óvulo.
A união do óvulo com o espermatozoide dentro do aparelho reprodutor feminino, forma a célula-ovo
ou zigoto que, após um período de nove meses, vai dar origem a um novo ser humano.
APARELHO REPRODUTOR MASCULINO
O aparelho reprodutor masculino é composto pelos seguintes órgãos: testículos, epidídimos, canais
diferentes, vesículas seminais, próstata e pênis.
APARELHO REPRODUTOR FEMININO
O aparelho reprodutor feminino é composto pelos seguintes órgãos: ovários, trompas de falópio, útero
e vagina.