A Física é a mais temida disciplina dos alunos do Ensino Médio, seja para provas, vestibulares ou o ENEM. Ela põe medo até em alunos de faculdades que não a própria Física, como a Engenharia Química, por exemplo.
Existem três fatos que colocarei aqui, sendo o primeiro e o segundo enumerados, e o terceiro, o mais importante, comigo explicando com exemplos de fenômenos com fórmulas do Ensino Médio. Serão importantes como uma ajuda na sua compreensão desta área considerada quase um tabu para os alunos e pessoas interessadas.
São elas:
1 - A resolução de muitos exercícios.
Cada tópico da Física encerra em si mesmo alguns tipos de problemas quase que padrões para eles. São problemas parecidos e quanto maior o número deles feitos por você, sua experiência adquirida o levará a conseguir realizar outros sendo uma variação desses primeiros.
2 - Entendendo a teoria.
Sempre pergunte ao professor, questione, realizando mudanças nas situações relacionadas à teoria e aos exercícios. Não tenha nenhuma vergonha a respeito disto. Sabia que os professores também aprendem com as dúvidas e questionamos dos alunos? Me lembro de alunos do 3º ano da faculdade, já ministrando aulas em colégios e cursinhos, dizendo à minha turma de 1º ano sobre esse fato, sendo que nem imaginávamos como algo assim ocorria. Saberíamos só com a experiência, acontecendo realmente. Então aqui abro um parêntese de quando aprendi a notação científica: após a teoria e muitos exemplos, eu disse ao meu professor sobre a passagem de um número do tipo 531,4.10² para a notação científica, resultando em 5,314.10⁴. Eu disse se o número 531,4 é diminuído em duas casas, se tornando menor, faz-se necessário aumentar o expoente de 10² em duas casas, crescendo duas vezes, ou seja, de 2 para 4, igualando a multiplicação "(número) x (base elevado ao expoente)", como se iguala uma balança. Simplificando, se abaixa aqui, aumenta-se ali! E o meu professor passou a utilizar essa regra didática nas outras turmas do colégio.
Mas então, entrando na parte principal deste texto, digo que passei muitos anos ouvindo colegas de classe e depois alunos reclamando de conceitos físicos, teorias, fenômenos etc., simplesmente aumentando os problemas de compreensão ao invés de diminuí-los. Reclamações iguais ou do tipo: "Isso não entra na minha cabeça, como pode ser dessa maneira?".
Por isto resolvi, como já disse, dar exemplos de fenômenos físicos para chegar aonde quero.
Escolhi a força entre partículas com cargas elétricas, a força eletrostática ou a Lei de Coulomb, expressa por:
F=Kq₁q₂/d²
A qual, pelo SI:
1 - 'F' é a força entre elas, a força de Coulomb em Newton (N);
2 - 'q₁' e 'q₂' são as cargas nas quais a força elétrica se manifesta em Coulomb (C);
3 - 'd' é a distância entre elas em metro (m), e,
4 - 'K' é a constante dielétrica do meio, a qual, no vácuo, vale 8,99x10^9 Nm²/C².
Essa força pode ser repulsiva, se as cargas possuírem o mesmo sinal, ambas positivas ou negativas. Ou atrativa, se possuírem sinais opostos: positivas e negativas.
Explicando este fato entramos no conceito de campo elétrico, responsáveis por essas atrações e repulsões. Um campo elétrico pode ser positivo ou negativo. Se positivo, a partícula emana, emite, um campo elétrico saindo da carga e indo ao infinito. A partícula negativa possui um campo em sentido inverso, do infinito até ela. Já duas cargas com sinais opostos possuem um campo positivo se dirigindo ao negativo. E duas cargas de sinais iguais não apresentam campos elétricos se combinando; eles não "entram" um dentro do outro. Como possuem direções e sentidos, são grandezas vetoriais, possuindo um módulo, valor ou intensidade. O campo elétrico é um vetor.
A fim de representarmos graficamente os campos elétricos, colaborando com a teoria, imagine que os campos positivos são compostos por linhas saindo das cargas em direções radiais e o campo elétrico é tangente à essas linhas. Se caso na curvatura dessas linhas, de um campo positivo de uma carga a outra negativa, o valor desse campo é medido a partir de um ponto tangencial dessa linha. E cargas de mesmos sinais são linhas que não se interpenetram.
A expressão em módulo do campo é:
E=F/q
Pelo SI:
1 - 'F' é a força sobre a carga em Newton (N);
2 - 'q' é a carga que sofre a força de Coulomb através do campo e,
3 - 'E' é o campo em Newton por Coulomb (N/C).
Nada é maior que a curiosidade humana e você já parou para pensar do que é feito o campo elétrico? Afinal ele é o principal responsável pela força de Coulomb, emanado de uma carga positiva indo para uma negativa ou ao infinito sem a presença da carga negativa. É feito de alguma substância? Qual seria? Indo mais longe e as cargas? Um nêutron possui massa, mas nenhuma carga como os prótons e os elétrons. Isto nos deixa mais perplexos ainda porque prótons e nêutrons possuem quase a mesma massa, mas o próton possui carga. A carga não tem a ver com a massa e do que seriam formados essa carga, o campo elétrico, que, juntos, ainda produzem uma força ora atrativa ora repulsiva? A resposta é que ninguém sabe! Pode ficar tranquilo (a) pois nunca ninguém irá perguntar por que ninguém sabe. Mas como então ficamos?
Eu já presenciei um fato com um amigo na escola dizendo assim da força eletrostática entre cargas opostas: " ... não há nada empurrando as partículas para se encontrarem ... é tão diferente de quando empurramos um objeto pesado que parece mentira".
Ele se prendia ao nosso mundo do dia a dia sendo difícil sair dele. Os cientistas do passado formaram um modelo com cargas, campos, força e linhas de força. E para alguém não ficar preso a conceitos destes tipos e continuar os estudos resolvendo problemas faz-se necessário a aceitação. Aceite o modelo como correto e ande para frente. Foi o que eu disse no parágrafo anterior: ninguém sabe de detalhes da realidade. Construindo um modelo permitindo explicar uma gama muito grande de problemas, prevendo-se a compreensão de outros fenômenos, a aceitação da realidade mostrada pelo modelo é o que eu indico a você para melhorar na Física. Não fique "patinando" na teoria porque você acha um absurdo, inconcebível, desistindo de como aprender e treinar a resolução dos problemas.
Algo importante a dizer é o fato que aceitar não é se conformar. É ter consciência que cientistas geniais trabalharam e muito formulando ideias e realizando experiências, não só necessariamente nesta ordem para se chegar em resultados surpreendentes. Nomes como William Gilbert, Otto von Guericke, Stephen Gray, Charles Augustin de Coulomb e outros, construíram o ramo da Física chamada Eletrostática, o estudo das cargas elétricas em repouso, imprescindível ao que veio depois, a Eletricidade.
Acumule elétrons em uma extremidade de um certo objeto metálico deixando a extremidade oposta com muito menos dessas partículas. Introduza um fio de cobre, por exemplo, ligando esses pontos. Um campo elétrico como descrevi anteriormente, irá pelo fio da extremidade com menos elétrons, e, portanto, positiva, para a outra, fazendo com que os elétrons excedentes da primeira extremidade se dirijam à outra positiva. Coloque algum sistema como um pequeno motor elétrico, uma lâmpada etc., no caminho e eles funcionarão! Você tem uma corrente contínua. Realizando melhoramentos nesta experiência você pode chegar na corrente alternada.
Pronto, do seu celular ao computador mais rápido existente, ou ao robô atualmente já exibindo expressões faciais através de tecnologias e materiais adequados para tanto, tudo começou com aquelas experiências simples lá trás com cargas elétricas que até hoje não se sabe o que são, exercendo forças desconhecidas também não se conhecendo até hoje as suas verdadeiras realidades, interagindo umas com as outras.
Conhecem-se causas e efeitos, mas a realidade última de tudo não. Aceite.
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