Entenda como os conceitos da Física são aplicados no cotidiano

O termo “Física” possui origem grega, physis, que significa natureza. Desta forma, podemos entender a Física como ciência utilizada para a compreensão dos fenômenos naturais, assim como aqueles produzidos pela ação humana. Esse vasto conjunto de conhecimentos é constituído através de teorias por meio da observação e experimentação, portanto, está em permanente transformação. Na editoria contexto dessa semana, vamos explicar alguns conceitos. 

A ciência está presente em todas as situações do nosso cotidiano, desde os acontecimentos mais comuns aos mais complexos e através dela é possível compreender a ocorrência de diversos fenômenos e prever a incidência de eventos naturais. Assim surgem as Leis da Física, que através da observação e experimentação possibilitam o desenvolvimento de novas tecnologias para a aplicação de conceitos científicos no cotidiano, trazendo resultados práticos.

O mesmo não ocorre com os Princípios da Física, que ao contrário das leis não há a necessidade de experimentação, por ser considerado uma asserção, ou seja, uma proposição considerada verdadeira desde o início. Portanto, um princípio não surge através da experimentação, mas se confirma através da mesma. 

Algumas descobertas desafiam a as leis e princípios já estabelecidos e vão na contramão daquilo que achamos ser possível, no entanto, outras fazem parte do nosso cotidiano o tempo todo, sem que percebamos os conceitos por detrás delas, seja ao atravessar uma rua movimentada, ligar um aparelho pelo controle remoto ou até mesmo falar ao telefone. Dentre os conceitos que mais são aplicados no nosso dia a dia, estão as três leis de Isaac Newton, utilizadas para determinar a dinâmica dos movimentos dos corpos.

Leis de Newton 

As leis de Newton regem o nosso universo imediato, ou seja, através delas podemos compreender a maioria dos fenômenos que observamos em nosso dia a dia. Assim, a aplicação delas no nosso cotidiano é ampla. 

A primeira lei diz respeito ao princípio da inércia, afirmando que um um corpo só sai de seu repouso total caso haja outra força sobre ele, ou seja, se permanecermos parados no mesmo lugar, só sairemos dessa posição caso outra força aja sobre nosso corpo como, por exemplo, um empurrão. Outra aplicação dessa lei é o movimento dos automóveis. Para um carro realizar uma curva é preciso que o motorista aplique outra força sobre ele, ou seja, girando o volante. Caso contrário, o carro permanecerá em linha reta.

A segunda lei é referente ao princípio fundamental da dinâmica, ou seja, está relacionada com a força e a aceleração de um corpo. Um exemplo de aplicação no cotidiano é na academia. Vamos supor que sobre uma superfície plana estão dois pesos, um deles de 5 kg, e outro de 150 kg. Caso uma pessoa tente empurrar esses pesos, ela terá muito mais facilidade em movimentar o mais leve, pois sua massa é menor e, portanto, sua inércia também é.

A terceira lei é o princípio da ação e reação, na qual há a interação de força entre dois corpos diferentes. Por exemplo, em uma competição de natação para pegar impulso, um nadador aplica sobre a parede da piscina uma força. A parede irá aplicar uma força de mesma intensidade, no entanto em direção contrário, o que consequentemente resultará em uma maior velocidade. 

Outras aplicações possíveis são na proteção dos motoristas de automóveis pelo uso do cinto de segurança e do airbag; na utilização de alavancas e guindastes  para a ampliação de forças; na exploração espacial através de satélites, foguetes e sondas espaciais; nos parques de diversão etc. São tantas aplicações que talvez fosse mais fácil responder em qual situação do nosso cotidiano imediato não é possível aplicar as leis de Newton. A resposta seria imediata: nenhuma.. E de fato, a ciência está em absolutamente tudo! Mas afinal, qual a explicação científica para explicar o que acontece em algumas situações específicas?

Roupas secando no varal

As roupas no varal secam mais rapidamente quando há sol ou vento porque a água presente nas fibras dos fios da roupa passa do estado líquido para o gasoso. A presença do vento modifica a velocidade que o ar passa sobre a superfície da roupa, produzindo menor pressão hidrodinâmica, o que significa que, quanto menor a pressão, mais rápida é a mudança do estado líquido para o gasoso.

Lâmpadas

As lâmpadas LED, cujo nome deriva da palavra Light Emitting Diode (diodo emissor de luz), são mais econômicas do que as lâmpadas incandescentes e fluorescentes. As lâmpadas LED são constituídas de um material semicondutor que emite luz devido os saltos quânticos dos elétrons do material quando submetido a uma diferença de potencial.

Lua e as marés

De acordo com a Lei da Gravitação Universal de Newton, corpos massivos têm a capacidade de se atraírem pela força gravitacional. Sendo assim, pode-se constatar que a Terra atrai a lua, assim como a lua atrai a Terra. Quando a Lua atrai o planeta, ocorre a deformação tanto das partes sólidas quanto das partes líquidas da Terra. Sendo assim, as marés estão diretamente relacionadas com a órbita da lua, causando as marés baixas e marés altas. 

Sistema hídrico

As leis e princípios da mecânica dos fluidos estão presentes em todo o sistema de abastecimento de água de nossas residências, desde a distribuição até o uso. Com a diminuição do potencial hídrico brasileiro devido à falta de chuvas, a produção de energia elétrica através de placas fotovoltaicas está sendo cada vez mais utilizada nas residências, sendo uma aplicação direta da Física contemporânea.

Na medicina

A fibra óptica é amplamente utilizada na medicina para realização de exames, tais como a endoscopia e a laringoscopia. Para além disso, o uso do raio X na radiografia e na tomografia computadorizada, só é possível através de ondas eletromagnéticas que possuem a capacidade de atravessar materiais de baixa densidade, como nossos músculos, por exemplo, e são absorvidos por materiais de densidade maior, como os ossos.  

Tudo ao nosso redor pode ser interpretado e analisado sob a ótica da Física, ciência que está em constante construção. As descobertas já feitas possibilitaram avanços científicos, tecnológicos e sociais, no entanto, ainda há muito a ser descoberto. O que sabemos é que alguns fenômenos do universo ainda são um grande mistério e que sem a ciência ações simples do cotidiano não seriam possíveis.