Física do Movimento - Espaço, Tempo e matéria - Referências e Coordenadas

E aí [Música] o Olá a todos nós vamos começar a nossa primeira semana do curso de física do movimento nossa segunda aula sobre espaço-tempo matéria referências e coordenadas podemos começar tentando entender o que a física né a física ela é uma das principais ciências uma das ciências mais fundamentais que que temos em estudo todas as vendas diárias ela se utilizam da física nós podemos pensar que um químico ele utiliza da física para poder descrever a distribuição de um de elétrons em um átomo é um engenheiro para construir um prédio ele necessita utilizar conceitos de física

para poder projetar aquela construção assim como um médico quando ele utiliza-se de robôs para fazer uma cirurgia ele tá utilizando conceitos não podem nos dizer que o curso de medicina não tem muita coisa a ver com física nem pouco um robô utilizado numa cirurgia no entanto os equipamentos eletrônicos utilizados naquele robô Eles foram projetados utilizando os conceitos de física o aprendizado de Física ele pode ser bem gratificante vocês vão aprender muita coisa Como por exemplo descreveu o movimento nessa aula por outro lado ele também pode ser um pouco trabalhoso né ele exige um pouco de

dedicação nesse curso nós vamos estudar a mecânica newtoniana né a mecânica desenvolvida por Newton e nela e nós vamos estudar o movimento de corpos no entanto como corpos como haviam é carro é uma pessoa andando de bicicleta é só que para poder trabalhar com isso nós precisamos definir algumas grandezas algumas propriedades para poder entender o conceito de física de Newton é aqui quando nós somos trabalharmos com pode escrever o movimento de um determinado corpo nós iremos considerá-lo como um ponto material o que seria esse ponto material veremos logo em seguida de uma definição para ele

mas nós consideramos iremos desprezar as dimensões desse corpo vamos olhar para ele como se ele fosse o único. Ali no espaço então para fazer isso nós precisamos definir o que é deslocamento nós precisamos definir o que é este ponto material precisamos definir também o que é espaço né O que é um espaço na mecânica de Newton e tempo no entanto tempo você já viram com o pesquisador Gustavo Telles na nossa aula anterior ele já deu uma explicação para gente sobre o que nós entendemos por tempo até então podemos começar com uma das principais definições né

O que é espaço o espaço pessoal acredito que todos aqui têm todos que estamos assistimos tenham conhecimento do que espaço né Eu estou ocupando esse espaço no momento né No entanto na física o espaço ele não é bem assim né o espaço ele é o local onde os fenômenos físicos ocorrem e o espaço ele tem uma dimensionalidade o espaço ele pode ser unidimensional é aquele espaço é aquele movimento que ocorre em uma única dimensão e uma linha reta na e Imagina você andando na que no fio da calçada né você tá tentando equilibrar você tá

andando em uma única direção ele pode servir Dimensional ele ocorre em um plano né imagina você andando por sua sala em casa você vai estar descrevendo um espaço bidimensional o mesmo tridimensional né aonde ele vai ser definido com uma profundidade uma largura e uma altura Então essas são as dimensões do espaço aqui sempre vamos tentar trabalhar com um espaço mais completo possível no caso o espaço tridimensional e quanto à geometria que nós vamos utilizar ela também objeto de muito estudo na Física na Einstein por exemplo gastou vários anos de sua vida estudando a geometria do

espaço e ele modificou a forma de entendimento espacial com suas teorias mas aqui iremos trabalhar com a geometria usada por Newton e o espaço Então ele pode ser tanto absoluto quanto relativo e ele também pode ser homogêneo no caso alma unidade implica que o espaço Ele é igual em todas as suas direções e também ele pode ser isotrópico ou seja as suas propriedades não depende da direção a qual ele está sendo analisado e o espaço ele absoluto ou relativo do ponto de vista da teoria de Newton segundo a teoria de Newton espaço ele absoluto ele

existe independente da presença de matéria ou não no entanto nós sabemos que o espaço ele é relativo ele depende para que ele ocorra a necessidade de tempo uma matéria nós podemos a falar um pouco sobre o que são essas matérias que são esses corpos na que tem por isso a gente definir aqui o que é um ponto material né o ponto material como a gente pode compreendê-lo imaginar a noite um céu Claro a gente olha para o céu nós vamos vários pontos Luminosos no céu esses pontos são estrelas se nós pudéssemos chegar próximo da estrela

seria um corpos imensos né o sol que a estrela qual a terra orbita é uma das menores estrelas que existem na Via Láctea no entanto se nós chegássemos próximo dele seria um corpo imenso gigantesco um ponto material o fato dele está distante da gente nós enxergamos não só mas as mais estrelas como um único ponto no céu então todas as suas dimensões elas são desprezíveis ou seja elas são menores do que todo o espaço qual estamos analisando vamos pegar a seguinte situação um carro atravessando um túnel 1k o círculo de 3m de comprimento esse túnel

vamos supor 200 metros eu posso Ignorar as dimensões do carro para calcular por exemplo tempo que se carro ultrapassa o trono no entanto se eu for analisar um trem atravessando este túnel sendo que esse trem tem dimensões 200 300 metros eu não posso desprezar o comprimento do trem para analisar o tempo que ele atravessa esse túnel então praia para este exemplo que eu veio o carro é um ponto material um trem ele já seria um corpo extenso as suas dimensões teriam que ser levado em considerações e ainda conta dimensionalidade Precisamos de três coordenadas para poder

definir o que é o ponto onde se encontra este ponto material É podemos dar uma olhada aqui no slides que o ponto P ele para ser definido ele precisa de três coordenadas a coordenada x a coordenada Y EA coordenada Z dessa forma o ponto ele vai ser descrito por essas três coordenadas no caso se nós tivéssemos de uma situação bidimensional faríamos a cor de nada a ver por exemplo é igual a zero e aí ele estaria no plano que nós chamamos de plano XY por outro lado se o movimento se der se dá unidimensional poder

faremos a coordenada Y EA coordenada Z iguais a zero é uma outra propriedade relacionada ao espaço é a sua geometria aqui nós iremos usar a geometria de Euclides a geometria euclidiana a geometria de Euclides é aquela aqui que nos diz que a soma dos ângulos internos de um triângulo é igual a zero e a menor distância entre dois pontos seria uma linha reta né temos aqui um corpo que saia do ponto a definido pelas coordenadas x y e z e para ele chegar até o ponto b ou Quais são as coordenadas são xyz.com icb ele

descreve aqui uma linha reta é a menor distância para ele qualquer outro caminho como está mostrado na tela não seria é é relacionado a geometria de Euclides então definimos aqui o que é espaço vimos quais são as propriedades do espaço no entanto algumas vezes nós precisamos realizar algumas medidas né porque para calcular velocidade por exemplo nós precisamos definir um deslocamento Então nós vamos ver algumas informações quanto medir algumas grandezas né então para medir a distância por exemplo na figura nós temos aqui uma pessoa utilizando a sua própria mão o palmo para fazer uma medida Pode

parecer um pouco não usual na seria melhor usar uma fita métrica para isso no entanto antes antigamente nós tinhamos Que medidas relacionadas ao corpo eram utilizadas para fazer medições geralmente utilizavam-se de medidas corporais provavelmente de um rei ou de uma pessoa importante eu não posso fazer isso como é o braço do rei o pé a polegada e isso não era muito não era problema enquanto aquele era Vivo e enquanto uma região não fazer com mais com outros no entanto quando as regiões começaram a fazer comércio principalmente isso passou a ser um problema vamos pensar na

seguinte situação temos ali o rei da Inglaterra vamos supor que ele é um homem alto né um cara uma pessoa grande e ele vai vender é couro para o Rei da França no entanto Rei da França ele não é alto Ele é baixinho então o rei da Inglaterra envia dez palmos de couro para o Rei da França e o Rei da França devolve com um tecido também 10 Palmas no entanto os tamanhos quando comparados são diferentes então isso tinha um problema eu mandava uma quantidade e Recebi uma quantidade menor foi devido a isso que a

academia o Afe científica da França ela propôs um padrão para a gente definir essa medida né Vamos usar o metro né até o final do século 18 o metro ele era definido como um comprimento de uma barra de uma liga metálica específica chamada platina-irídio Ainda temos problema porque essa barra ela sofre alterações dependendo da temperatura Com o tempo ela sofre um desgaste e ela tem de alterar o seu tamanho então pensaram em utilizar grandezas físicas universais para poder Medir o metro né hoje o metro é definido e como a distância percorrida pela velocidade da luz

durante um segundo Então essa velocidade da luz ela não se altera ela é a mesma Ela depende de propriedades universais então um metro não sofre mais alterações igual o caso quando se utilizava é medidas corporais ou mesmo uma barra metálica mas o metro ele pode ser definido como múltiplos e submúltiplos na dependendo que você for calcular imagina que você tá na sua casa e você vai fazer uma viagem para uma cidade vizinha você não vai usar o metro como o padrão você vai usar um múltiplo dele você usa o quilômetro o quilo que é o

10 a terceira ou mil metros né no caso você pode usar menores valores menores no caso decímetro que a décima parte do metro nós Ainda temos podemos citar os centímetros que é muito comum quando a gente vê em réguas e fita métrica E aí para medidas mais precisas temos o O que é 10 a menos 6 sair são vários tamanhos de vírus de bactérias valores muito pequenininhos né comprimentos muito pequenos e ainda hoje que já é muito conhecido a nanotecnologia no caso nanômetro que esfria 10 a - 9m é ainda Conta as definições nós podemos

falar sobre o tempo se o tempo ele é relativo ouço tempo absoluto né Todos nós temos uma percepção sobre o tempo se você tiver em casa fazendo algo agradável pode parecer que o tempo passa de forma muito rápida no entanto se esse se você estiver executando uma tarefa que ela seja a Entediante né o tempo pode parecer uma eternidade né então nós podemos não saber uma definição correta de tempo no entanto não sabemos muito bem medir o tempo aqui no nosso curso de física do movimento nós vamos embora ou e ele seja relativo na mecânica

de Tony Ana nós iremos trabalhar com o tempo absoluto ele independe do referencial ok com o tempo ele é homogêneo é um tempo igual para todo mundo e também uma outra propriedade que nós temos a flecha do tempo né o tempo só vai para frente não dá para voltar a gente comete um erro a gente não consegue voltar e corrigir esse erro né na vida não é igual cinema não ocorre o que eu o que acontece com aquele filme do beijo me mandou que ele nasce idoso e vai ficando novo com o passar do tempo

bom então dando prosseguimento não é possível né algo que é muito observado também ainda no cinema sobre a viagem do tempo na mecânica newtoniana nós vamos trabalhar como o tempo absoluto e como eu disse podemos não definir o tempo da melhor maneira possível no entanto não sabemos medir o tempo na humanidade ele já vem sido medido de várias formas basta utilizar um evento periódico para que isso ocorra né podemos utilizar o pêndulo de um relógio né Vamos pensar assim ou período de um pêndulo e construir um relógio podemos usar o sol nós sabemos que a

cada 24 horas Claro que tem pequenas variações o sol vai estar sempre se surgindo no horizonte É podemos utilizar por exemplo uma ampulheta o qual a gente tem um volume específico colocamos uma quantidade de material evento geralmente areia e aquela irá escorrer em um determinado tempo EA que a gente pode usar isso para medir para medir u e com o professor e pesquisador Gustavo na primeira aula sobre o relógio atômico que ele escreveu para gente que tem lá na rua Espírito São Carlos e ele mostrou nos mostrou como é definido o segundo né O segundo

é definido como uma variação do átomo de Césio de uma vibração desse átomo de Césio né temos aí uma tela um número bem grande da ordem de 9 bilhões de período dessa radiação e o átomo de Césio ele foi utilizado porque ele demoraria bilhões de anos para que ele sofresse qualquer alteração tão bem bilhões de anos a variação seria menor do que um segundo assim como a medidas de comprimento as medidas de distância né o padrão do metro o segundo também pode ser usado para poder como múltiplos e submúltiplos né Nós podemos ter um milissegundo

que a 10 a menos 3 é um tempo muito pequenininho podemos ter o microsseguro e é no entanto a gente tem variações de segundo 60 segundos nós teremos um minuto 60 minutos nós teremos uma hora então a base aqui não seria uma base 10 né seria uma base 12 né a cada 12 vezes altera ou um minuto ou segundo o que seria massa né dando continuidade nas nossas definições e vamos falar do conceito que aparece na mecânica o que que é a massa de um objeto né a massa de um objeto ela é a propriedade

de um objeto que lhe permite interações gravitacionais na para poder ter essas interações é necessário ter a massa e a massa ela foi a última grandeza que foi definida em base de constantes universais até Poucos Anos Atrás cerca de cinco anos atrás a massa era definida como um cilindro feito de uma liga metálica que se encontrava lá nos Laboratórios na França se você se você quisesse vender qualquer tipo de material que necessitasse pesado você precisaria pegar esse seu material e até a França e lá fazer um molde e comparar e ver se o teu peso

seu 1kg tá igual deles uma vez que está igual você poderia vir aqui e fazer várias comparações Porque como nós já vemos a medir algo é comparar comparar com alguma coisa no entanto o tempo vai desgastar esse cilindro vai fazer com que sua massa seja alterado então não passa mais se ela deixa de ser confiado assim usando uma balança de vaca foi possível usar uma constante Universal foi a última grandeza a depender de constante Universal que a constante de Planck hoje a massa ela é é definida em termos a constante de Planck e assim como

as demais nós temos também múltiplos né se você for calcular a massa que um caminhão carrega você não vai medir isso em gramas e nem kilogramos você vai medir isso em toneladas que seria mil quilogramas né o próprio quilogramas que a definição de massa ele já é 1000 gramas aquilo como nós já vimos é mil vezes Aquela quantidade é por outro lado se você for comprar temperos você vai comprar algumas gramas esse temperos você não vai comprar um quilo porque eles rende bastante e miligramas e microgramas são massas de valores menores né então podemos finalizar

esta aula a qual nós vimos algumas definições importantes que serão necessárias para o conteúdo das aulas das aulas posteriores e [Música] E aí [Música] [Música]