Aprender Física

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Artigos de conceitos

Movimento de projéteis
Quando você arremessa uma bola, chuta uma bola de futebol para o ar ou dispara um canhão, a trajetória resultante é uma das formas mais reconhecíveis da física: uma parábola. O movimento de projéteis analisa isso dividindo o movimento do objeto em duas partes completamente independentes — uma velocidade horizontal constante e uma velocidade vertical que a gravidade acelera continuamente para baixo. Nenhuma das partes “sabe” da outra; tratá-las separadamente e depois recombinar os resultados é o que torna possível prever com exatidão a que distância um projétil vai chegar, quanto tempo ficará no ar e a que altura vai subir, usando nada além de cinemática básica.
Lei de Ohm
Todo circuito que você monta — de uma lanterna simples a um carregador de celular — depende das mesmas três grandezas: com que força a bateria empurra (tensão), quanta carga flui como resultado (corrente) e com que intensidade os componentes no caminho resistem a esse fluxo (resistência). Para as partes ôhmicas, a lei de Ohm, V = IR, une essas grandezas numa proporcionalidade simples o bastante para prever o comportamento de um circuito com nada além de aritmética, e é a base de toda técnica mais avançada de análise de circuitos que vem depois dela, de redes em série e em paralelo até os circuitos de corrente alternada usados em eletrônicos de verdade.
Efeito fotoelétrico
Ilumine a superfície de um metal e, sob as condições certas, ela ejetará elétrons — um resultado teimosamente estranho quando a física clássica tentou explicá-lo. A teoria ondulatória do século 19 previa que uma luz mais fraca também deveria ejetar elétrons, só que mais devagar, desde que houvesse tempo suficiente para acumular energia. Os experimentos reais mostraram o oposto: abaixo de uma frequência de corte bem definida, nenhuma intensidade nem tempo de espera produz um único elétron, enquanto até a luz mais fraca acima dessa frequência ejeta elétrons instantaneamente. A explicação de Einstein em 1905 — de que a própria luz chega em pacotes discretos de energia, mais tarde chamados de fótons — resolveu o enigma e se tornou um dos resultados fundadores da mecânica quântica, pelo qual ele ganhou o Prêmio Nobel de Física de 1921.
Ondas estacionárias
Dedilhe a corda de um violão, sopre na boca de uma garrafa ou balance uma corda de pular na velocidade exata, e você verá o mesmo fenômeno: duas ondas viajando em direções opostas ao longo do mesmo meio interferem entre si e criam um padrão que parece parado em vez de se deslocar. Isso acontece sempre que uma onda reflete numa extremidade fixa ou livre e se sobrepõe à sua própria reflexão — na maioria das frequências, o resultado é uma bagunça confusa, mas em frequências de ressonância específicas a interferência se fixa num padrão limpo e estacionário, com pontos que nunca se movem (nós) e pontos que oscilam entre deslocamentos máximos (antinós). Praticamente todo instrumento musical, de cordas a instrumentos de sopro e peles de tambor, depende exatamente desse comportamento para produzir um tom estável.
Empuxo
Um enorme navio cargueiro de aço flutua enquanto uma pequena moeda de aço afunda — mesmo material, resultados completamente diferentes, e a explicação não tem a ver apenas com o peso. Qualquer objeto submerso em um fluido empurra parte desse fluido para o lado, e o fluido empurra de volta com uma força para cima exatamente igual ao peso do que foi deslocado — uma relação descoberta há mais de dois mil anos por Arquimedes e ainda ensinada, sem mudanças, como uma das leis quantitativas mais antigas da física. Se esse empurrão para cima é suficiente para sustentar o objeto depende não apenas do seu peso, mas da sua forma: o casco de um navio desloca um volume enorme de água em relação ao seu peso, enquanto uma moeda maciça desloca muito pouco.

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