Atividade 5 – MECÂNICA

Habilidades: Identificar movimentos que se realizam no dia a dia e as grandezas relevantes que os caracterizam / Fazer estimativas, realizar ou interpretar medidas e escolher procedimentos para caracterizar deslocamentos, tempos de percurso e variações de velocidade em situações reais / Identificar diferentes formas de representar movimentos, como trajetórias, gráficos, funções etc.

SAEB Língua Portuguesa: D1 – Localizar informações explícitas em um texto

SAEB Matemática: D6 – Identificar a localização de pontos no plano cartesiano. / D14 – Identifica3r8 a localização de números reais na reta numérica / D20 – Analisar crescimento/decrescimento,  zeros de funções reais apresentadas em gráficos

O estudo dos movimentos

A Mecânica é a área da Física que estuda os movimentos. Esse campo de estudo se divide em três áreas: mecânica clássica, que estuda os movimentos do cotidiano; mecânica relativista, analisa os corpos com velocidades próximas da luz; e mecânica quântica, que se dedica a estudar os movimento dentro do átomo.
Com estudos importantes e que possuem aplicações no dia a dia, a Mecânica tem suas raízes na História Moderna, época em que cientistas como Galileu Galilei, Isaac Newton e Johannes Kepler desenvolveram os conceitos da chamada Mecânica Clássica.
Esse campo de estudo também recebeu contribuições do físico alemão Albert Einstein, que propôs a Teoria da Relatividade e divulgou as ideias da Mecânica Relativista. Já Mecânica Quântica, um dos pilares da Física Moderna, se baseia nos conhecimentos da Física e da Química.
Através da Mecânica é possível determinar algumas informações sobre um objeto, como a velocidade, a posição, a aceleração e a força. Além disso, é usada também para outras áreas além da Física como, por exemplo: explicar a movimentação dos planetas, mapear o fluxo sanguíneo, além de analisar movimentos das placas tectônicas.

Tipos de Mecânica

Clássica – Estuda o movimento, as variações de energia e as forças que atuam sobre um corpo. Ela analisa os movimentos que acontecem no cotidiano com uma velocidade bem menor que a da luz. Através da mecânica clássica podemos calcular a velocidade de um automóvel, a pressão da água nas torneiras ou o lançamento de um foguete.
Também chamada de mecânica newtoniana, a mecânica clássica teve como responsáveis pela sua base os cientistas Galileu Galilei, Johannes Kepler e Isaac Newton. Divide-se em: , cinemática, dinâmica e estática.

cinemática compreende o estudo do comportamento dos movimentos, como o Movimento Uniforme, o Movimento Uniformemente Variado e o Movimento Circular. A dinâmica estuda o movimento e as forças responsáveis por eles. O foco do estudo da dinâmica são as Leis de Newton: Princípio da Inércia, A Força e Lei da Ação e Reação. Além disso, aborda a gravitação, as colisões e a hidrostática. Já a estática é campo que estuda a causa dos movimentos, ou seja, forças.

Albert Einstein implantou a Mecânica Relativista.(Foto: Pixabay)

Relativista – Surgiu no início do século XX, com a Teoria da Relatividade do físico alemão Albert Einstein. Essa teoria demonstrou que os corpos podem mudar sua massa dependendo da sua velocidade. A percepção das medidas de tempo e de espaço é diferente de um observador parado para outro em alta velocidade. Daí percebeu-se que alguns resultados eram discrepantes em relação os experimentos que a mecânica clássica mostrava.
Quântica – Baseada nos estudos de diversas áreas da Física e da Química, a mecânica quântica se dedica a estudar o movimento de pequenas partículas. Proposta pelo físico alemão, Max Planck, a mecânica quântica recebeu outras contribuições como o efeito fotoelétrico, estudado por Einstein, e o novo modelo atômico de Niels Bohr. A mecânica quântica serviu de base experimental da física e da química como: a física da matéria condensada, física do estado sólido, física atômica, física molecular, química computacional, química quântica, física de partículas e física nuclear.

Evolução da mecânica ao longo dos anos

A Mecânica se origina com as observações dos corpos celestes nas antigas civilizações. Esse foi o ponto de partida para que mais tarde ela se tornasse um campo de estudo importante, para além do conhecimento da Física. Foi a partir da observação da periodicidade do movimento que surgiram os primeiros calendários mesopotâmicos. 

Galileu Galilei foi o percussor da Ciência Moderna
(Foto: Wikipedia)

O estudos dessa ciência tiveram uma evolução na Grécia Antiga. Aristóteles com sua teoria de que o movimento era um atributo do ser em movimento; e Arquimedes com os estudos sobre estática, foram os principais nomes dos estudos gregos dessa área que prevaleceram durante algum tempo.

No século XV, os estudos da área tiveram avanço com as teorias do cientista Galileu Galilei. Dentre as suas teorias estão: Teoria Heliocentrismo – o sol como centro do sistema solar; periodicidade do movimento através da utilização do pêndulo simples; movimento uniforme acelerado. Além disso, Galileu foi o primeiro a fazer uso científico do telescópio para construção de observações astronômicas. Contudo,  o desenvolvimento desse ramo da física veio com Isaac Newton, que revolucionou o desenvolvimento da ciência no mundo ao propor as três leis fundamentais da dinâmica

Isaac Newton apresentou teorias e experiências embasadas na Mecânica Clássica (Foto: Wikipedia)
As teorias de Newton ganharam contribuições importantes e originaram novos pilares para o entendimento desse campo de estudo. Com base na perspectiva da mecânica analítica e racional, e da chamada mecânica newtoniana, que ocorreu a universalização das três leis da física, também conhecida como as três Leis de Newton: 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia), 2ª Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica),  3 ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação), os estudos de Isaac Newton abriram caminhos para pesquisadores posteriores. 
Ele desenvolveu ainda as leis básicas da dinâmica e da gravitação, que contemplam outra perspectiva sobre o movimento. No início do século XX, Albert Einstein publicou a teoria da relatividade, que implantou a Mecânica Relativista e que trouxe um entendimento diferente da Clássica. A Mecânica Relativista defende que nenhum corpo pode viajar a uma velocidade superior à velocidade da luz. Essa teoria defende que os eventos físicos são os mesmos independente dos referenciais com velocidade relativa constante. Desse modo, os estudos de Newton passaram a ser válidos apenas para analisar movimentos observados na superfície da Terra.

Postado por Fabiana Dias em 04/12/2018 e atualizado pela última vez em 20/07/2020

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Sobre bbraga

Atuo como professor de química, em colégios e cursinhos pré-vestibulares. Ministro aulas de Processos Químicos Industrial, Química Ambiental, Corrosão, Química Geral, Matemática e Física. Escolaridade; Pós Graduação, FUNESP. Licenciatura Plena em Química, UMC. Técnico em Química, Liceu Brás Cubas. Cursos Extracurriculares; Curso Rotativo de química, SENAI. Operador de Processo Químico, SENAI. Curso de Proteção Radiológica, SENAI. Busco ministrar aulas dinâmicas e interativas com a utilização de Experimentos, Tecnologias de informação e Comunicação estreitando cada vez mais a relação do aluno com o cotidiano.

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