Física 2

É composta por três subdivisões da Física: a Ondulatória, a Óptica Geométrica e a Termologia.

• Ondulatória: estuda os fenômenos relacionados as ondas, sejam elas mecânicas ou sonoras (Acústica).
• Óptica Geométrica: estuda os fenômenos relacionados com raios de luz, em particular a interação com espelhos e lentes.
• Termologia: estuda os fenômenos relacionados com o calor, sendo, aqui, subdividida em Termologia e Termodinâmica.

Ondulatória

As Ondas consistem em fenômenos físicos que se propagam no espaço, inclusive no vácuo, transportando apenas energia, ou seja, não transportam matéria.

Existem muitos tipos de ondas, que podem ser, por exemplo: Eletromagnéticas, como as ondas de rádio; Mecânicas, como as ondas de um terremoto; Luminosas, como as de um feixe de laser ou Sonoras, como as emitidas por uma guitarra.

Nesta secção serão vistos conceitos inicias de Movimento Harmônico Simples, em seguida os fundamentos dos fenômenos ondulatórios e por último um destaque especial a Acústica, que estuda as Ondas Sonoras.

MHS – Movimento Harmônico Simples

Uma corda de guitarra, um pêndulo de um relógio ou uma criança brincando num balaço tem em comum a oscilação em torno de um ponto de equilíbrio.

A principal características desses movimentos são os conceitos de período, tempo decorrido em uma oscilação e a frequência, número de oscilações decorridas por unidade de tempo.

Um caso particular deste tipo de movimento é o Movimento Harmônico Simples, o qual iremos estudar com mais detalhes, sendo feita a sua associação com o Movimento Circular Uniforme.

Acústica

Estuda o Som, que é um fenômeno ondulatório que necessita de um meio para se propagar, ou seja, não se propaga no vácuo.

Óptica Geométrica

É a subdivisão da Física que estuda os fenômenos relacionados à luz, seja ela visível ou não.

Quando vemos algum objeto, estamos recebendo deste uma quantidade de luz, que pode ser de uma fonte primária, que emite a própria luz, por exemplo, uma lâmpada acesa, ou de uma fonte secundária, que reflete a luz emitida por outra fonte, por exemplo, uma lâmpada apagada.

O nosso estudo estará focado na Óptica Geométrica, que como o próprio nome diz, estuda a geometria relacionada com a propagação dos raios de luz.

Espelhos

Os Espelhos são objetos que contém superfícies lisas o suficiente para conseguirem refletir a luz que incide sobre os mesmos, podendo ser estas superfícies planas ou esféricas, como mostra a figura ao lado.

Vamos ver que os Espelhos Planos produzem imagens virtuais, direitas e com o mesmo tamanho do objeto, enquanto que os Espelhos Esféricos variam, em relação ao objeto:

• Espelhos Convexos: produzem imagens virtuais, invertidas e menores, por exemplo, as “bolinhas de natal”.
• Espelhos Côncavos: as características da imagem dependem do posicionamento do objeto em relação ao mesmo.

Lentes

Diferentemente dos espelhos, as Lentes não refletem os raios de luz e sim deixam os mesmos passarem pelas mesmas, ocorrendo, no entanto, um desvio em relação a sua trajetória inicial.

De acordo com as características da Lente e posicionamento do objeto em relação à mesma, as características da imagem, em relação ao objeto, variam podendo ser:

• Real ou virtual;
• Direita ou invertida;
• Maior, menor ou de mesmo tamanho.

Termologia

A Termologia (termo = calor + logia = estudo) é a subdivisão da Física que estuda a Energia Térmica (Calor) e seus fenômenos.

Pedagogicamente, para facilitar o entendimento dos conceitos, a Termologia será subdividida em Termometria e Termodinâmica.

Dentro da Termometria serão vistos os conceitos de Escalas Termométricas, Dilatação de Sólidos e Líquidos, Mudanças de Estado e Transmissão do Calor.

Quanto a Termodinâmica, podemos destacar o Estudo dos Gases.

Termometria

De acordo com o próprio significado da palavra Termometria (Medida do Calor), serão estudados os efeitos macroscópicos do aquecimento ou resfriamento de um corpo sólido ou líquido, sendo medida sua dilatação ou contração.

Para medir macroscopicamente o aquecimento ou resfriamento de um corpo serão estudadas as Escalas Termométricas, que são utilizadas nos Termômetros.

Serão estudados ainda os estados físicos da matéria (sólido, líquido e gasoso) e suas transformações, finalizando com o estudo das formas de propagação do calor, entendendo quais são as condições para que cada uma possa ocorrer.

Termodinâmica

A termodinâmica  é a subdivisão da  Termologia que estuda,  macroscopicamente,  os efeitos e suas causas quando ocorrem mudanças na temperatura, volume e pressão de um sistema isolado.

Historicamente, o estudo da termodinâmica evoluiu devido a necessidade de melhorar a eficiência das primeiras máquinas a vapor.

A foto ao lado mostra uma “Maria Fumaça” que foi muito importante no transporte de cargas e pessoas, tendo início no começo do século XIX, lembrando que o seu “motor” nada mais é do que uma máquina a vapor