sábado, 4 de abril de 2009

Sua Pesquisa:Física

Física
Física é a ciência que trata dos componentes fundamentais do Universo, as forças que eles exercem e os resultados destas forças. O termo vem do grego φύσις (physis), que significa natureza, pois nos seus primórdios ela estudava indistintamente muitos aspectos do mundo natural. A Física difere da Química ao lidar menos com substâncias específicas e mais com a matéria exata em geral, embora existam áreas que se cruzem como a Físico-química (intimidade da matéria). Desta forma, os físicos estudam uma vasta gama de fenômenos físicos em diversas escalas de comprimento: das partículas subatômicas das quais toda a matéria é originada até o comportamento do universo material como um todo (Cosmologia).

Como ciência, a Física faz uso do método científico. Baseia-se na Matemática e na Lógica para a formulação de seus conceitos.

Divisões

Um sistema de divisão da Física pode ser feito levando-se em conta a magnitude do objeto em análise. A física quântica trata do universo do muito pequeno, dos átomos e das partículas que compõem os átomos; a física clássica trata dos objetos que encontramos no nosso dia-a-dia; e a física relativística trata de situações que envolvem grandes quantidades de matéria e energia.

A divisão mais tradicional, no entanto, é aquela feita de acordo com as propriedades mais estudadas nos fenômenos. Daí temos a Mecânica, quando se estudam objetos a partir de seu movimento ou ausência de movimento, e também as condições que provocam esse movimento; a Termodinâmica, quando se estudam o calor, o trabalho, as propriedades das substâncias, os processos que as envolvem e as transformações de uma forma de energia em outra; o Eletromagnetismo quando se analisam as propriedades elétricas, aquelas que existem em função do fluxo de elétrons nos corpos; a Ondulatória, que estuda a propagação de energia pelo espaço; a Óptica, que estuda os objetos a partir de suas impressões visuais; a Acústica, que estuda os objetos a partir das impressões sonoras; e mais algumas outras divisões menores.

Áreas da Física

Áreas principais
Aplicações na tecnologia
Outras áreas
Aplicações em outras ciências

Técnicas da Mecânica Estatística têm encontrado aplicações em neurociência, economia, teoria da informação e teoria da computação.

Filosofia da Física

Muito sobre a filosofia que envolve a física pode ser encontrado em Filosofia, Metafísica, Ciência e método científico. Entretanto, existem filosofias peculiares da Física.

Um exemplo de filosofia física é o Determinismo Científico, que diz que tudo que existe não passa de partículas e que o movimento dessas partículas é determinado para sempre quando determina-se a posição e a velocidade da partícula no momento atual. Ou seja, conhecendo a posição de todas as coisas e a sua velocidade, poderia se conhecer todo o passado e o futuro. O determinismo stricto sensu não existe na Física Quântica, pela qual só se pode determinar probabilidades de posições e velocidades, nunca valores exatos.

Um exemplo de filosofia muito forte entre os físicos é o Reducionismo. Segundo essa linha de pensamento, é possível escrever leis básicas que descrevem o comportamento do Universo. Todo tipo de conhecimento poderia ser reduzido a essas leis básicas. Por exemplo, acredita-se que todos os fenômenos químicos possam ser deduzidos da Física Quântica, se o número de cálculos envolvidos for viável. Um dos propósitos da Física, talvez o principal, é encontrar essas leis básicas que regem o Universo. O Reducionismo coloca a Física na posição da ciência mais básica de todas, pois a partir dela seria possível se obter todas as outras. Isso quer dizer que todos os conceitos das outras ciências poderiam ser reduzidos a conceitos físicos. Entretanto, ao contrário do que pode parecer, essa visão não tenta caracterizar as outras ciências como inúteis, pois o conhecimento das leis básicas não garante que seja viável tratar sistemas complexos sem se utilizar de conceitos derivados delas. Por exemplo, muitos conceitos da Química são úteis porque não é viável nem necessário tratar os sistemas puramente com Física Quântica.

*Eletricidade

Eletricidade


A eletricidade em sua manifestação natural mais imponente: o relâmpago
Eletromagnetismo
Eletricidade · Magnetismo
Eletrostática
Carga elétrica
Lei de Coulomb
Campo elétrico
Lei de Gauss
Potencial elétrico
Momento do dipolo elétrico
Magnetostática
Lei de Ampère
Lei de Lenz
Campo magnético
Fluxo magnético
Lei de Biot-Savart
Momento de dipolo magnético
Eletrodinâmica
Corrente elétrica
Força de Lorentz
Força eletromotriz
(EM) Indução eletromagnética
Lei de Faraday-Neumann-Lenz
Corrente de deslocamento
Equações de Maxwell
Supercondutividade
Semicondutores
(EMF) Campo eletromagnético
(EM) Radiação eletromagnética
Circuito elétrico
Condução elétrica
Resistência elétrica
Capacitância
Indutância
Impedância elétrica
Cavidades de ressonância
Guias de onda

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A eletricidade (português brasileiro) ou electricidade (português europeu) (AO-1990: eletricidade) é um fenômeno físico originado por cargas elétricas estáticas ou em movimento e por sua interação. Quando uma carga se encontra em repouso, produz forças sobre outras situadas à sua volta. Se a carga se desloca, produz também campos magnéticos. Há dois tipos de cargas elétricas, chamadas positivas e negativas. As cargas de nome igual (mesmos sinais) se repelem e as de nomes distintos (sinais diferentes) se atraem.

A eletricidade se origina da interação de certos tipos de partículas sub-atômicas. A partícula mais leve que leva carga elétrica é o elétron, que assim como a partícula de carga elétrica inversa à do elétron , o próton, transporta a unidade fundamental de carga (1,60217646x10 − 19C), cargas elétricas de valor menor são tidas como existentes em sub-partículas atômicas como os quarks.

Os átomos em circunstâncias normais contêm elétrons, e frequentemente os que estão mais afastados do núcleo se desprendem com muita facilidade. Em algumas substâncias, como os metais, proliferam-se os elétrons livres. Desta maneira, um corpo fica carregado eletricamente graças à reordenação dos elétrons.

Um átomo normal tem quantidades iguais de carga elétrica positiva e negativa, portanto é eletricamente neutro. A quantidade de carga elétrica transportada por todos os elétrons do átomo, que por convenção são negativas, está equilibrada pela carga positiva localizada no núcleo. Se um corpo contém um excesso de elétrons ficará carregado negativamente. Ao contrário, com a ausência de elétrons, um corpo fica carregado positivamente, devido ao fato de que há mais cargas elétricas positivas no núcleo.

Eletricidade é a passagem de elétrons em um condutor. Bons condutores são na grande maioria da família dos metais: ouro, prata e alumínio, assim como alguns novos materiais de propriedades físicas alteradas que conduzem energia com a mínima perda de energia denominados supercondutores. Já a porcelana, o plástico, o vidro e a borracha são bons isolantes. Isolantes são materiais que não permitem o fluxo da eletricidade.

Alguns conceitos importantes que dizem respeito à eletricidade devem ser definidos:

  • Campo elétrico: Efeito produzido por uma carga o qual pode exercer força sobre outras partículas carregadas.
  • Potencial elétrico: Capacidade de um campo eléctrico de realizar trabalho. No SI (Sistema Internacional de Unidades) é medido em volt (V).
  • Corrente elétrica: Quantidade de carga que ultrapassa determinada secção em um dado intervalo de tempo. No SI é medido em ampère (A).
  • Potência elétrica: Quantidade de energia convertida em um dado intervalo de tempo.
  • Carga elétrica: Grandeza proveniente dos níveis subatómicos.

História

Potencial elétrico

A diferença de potencial elétrico entre dois pontos é definida como o trabalho necessário para levar uma carga positiva de um ponto ao outro dividido pelo valor desta carga. Se estabelecermos determinado ponto como referencial zero pode-se dizer que o potencial elétrico de uma carga em determinado ponto é igual ao trabalho para levar uma carga positiva do ponto zero até o ponto em questão dividido pelo valor desta carga.

Para referenciais isolados pode-se usar esse ponto de referência no infinito. Quando se tratar da diferença de potencial de uma carga entre um ponto e o infinito tratar-se-á do potencial elétrico desta carga. O potencial é medido em volts (1 volt = joule/coulomb).

O gradiente do potencial elétrico de uma carga relacionado ao seu campo elétrico pode ser escrito da seguinte forma:

-\vec\nabla V= \vec E\

Sendo V o potencial elétrico e  \vec E\ o vetor campo elétrico.

Conceituando

Condutores (Corrente elétrica)

Chama-se corrente elétrica o fluxo ordenado de elétrons em uma determinada seção. A corrente contínua tem um fluxo constante, enquanto a corrente alternada tem um fluxo de média zero, ainda que não tenha valor nulo todo o tempo. Esta definição de corrente alternada implica que o fluxo de eléctrons muda de direção continuamente.

O fluxo de cargas eléctricas pode gerar-se em um condutor, mas não existe nos isolantes. Alguns dispositivos elétricos que usam estas características elétricas nos materiais se denominam dispositivos eletrônicos.

A Lei de Ohm descreve a relação entre a intensidade e a tensão em uma corrente elétrica: a diferença de potencial elétrico é diretamente proporcional à intensidade de corrente e à resistência elétrica. A Lei de Ohm é expressa matematicamente assim:

U=R\cdot I

Onde:

A quantidade de corrente em uma secção dada de um condutor se define como a carga elétrica que a atravessa em uma unidade de tempo, isto é, Coulomb (C), por segundos (s).

I = \frac{n e}{t}
I = \frac{Q}{t}
I = \frac{C}{s}

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