Uma nova forma de ver a Física

A Física não é um amontoado de fórmulas para decorar, substituir uns valores e resulta em um número, que é a resposta, fazendo o desespero de milhares de estudantes e o sustento de cursinhos pré-vestibulares. Você consegue se divertir sem saber as regras do jogo? A Física é isso, um conjunto de regras (as leis da natureza) que explicam como tudo funciona.

Em uma das aulas de Física 3 do prof. Manoel Robilotta, ele pergunta “o cachorro calcula o gradiente para achar um bife?”. Como seria muito estranho imaginar um cachorro fazendo contas, todo mundo responde que não. No entanto, o professor fala que sim, apesar de não usar o mesmo formalismo matemático que nós usamos. O que podemos aprender com isso: a Física está em todo o lugar, e no nosso dia a dia fazemos uso desse conhecimento, mesmo que sem “fazer continhas”. Nesse caso, o gradiente é uma ferramenta matemática que permite descobrir qual é a direção com maior variação. Aplicando para o caso do cachorro, ele mostraria a direção de onde vem a maior quantidade de partículas de cheiro da carne, o que é feito pelos mecanismos biológicos do próprio animal. Da mesma forma, podemos estimar que se estamos andando muito devagar atrás de uma fila mas tem outra mais rápida ao lado, mudamos de fila.

fisica_conceitual

Um excelente livro para esse outro lado da Física sem entrar nas fórmulas, e sim pelos conceitos, é o “Física Conceitual“, de Paul G. Hewitt. Segundo o autor, “a principal razão para estudar Física é aperfeiçoar a maneira como você enxerga o mundo”, sendo assim a Física um guia do pensamento, em vez de receitas e fórmulas.

Geralmente o ensino de Física começa utilizando os conceitos de espaço, tempo, velocidade e aceleração e já aparecem fórmulas para sair calculando um monte de coisas que ninguém tem ideia para que serve. Assim, veja que a Física foi esquecida e o principal (e também o que mais assusta as pessoas) é a álgebra do problema, ou seja, vira matemática. O livro mencionado começa Física a partir das Leis de Newton, e assim vai caminhando pelos tópicos de Mecânica, Matéria, Calor, Som, Eletricidade e Magnetismo, Luz, Física Atômica e Relatividade.

Durante todo o curso de Física, muitas vezes o enfoque fica na resolução de problemas que envolvam mais matemática do que conceitos. Isso é importante para desenvolver o raciocínio lógico, mas é importante também entender como funciona a natureza, desenvolvendo assim o senso crítico e a criatividade.

Mesmo sendo uma matéria fundamental nesse mundo tecnológico de hoje, depois desse trauma inicial, poucos querem continuar seguindo na carreira de exatas. Veja que no fim de 2013 saiu mais um resultado vergonhoso para as ciências no Brasil: desempenho do Brasil piora em leitura e ‘empaca’ em ciências. De acordo com dados do Pisa (Programa Internacional de Avaliação de Alunos, que busca medir o conhecimento e a habilidade em leitura, matemática e ciências de estudantes com 15 anos), o Brasil está entre os últimos colocados no ranking.

Por isso acho legal esse livro e a abordagem que é dada. Ele já começa falando sobre atitude científica, e depois parte para falar de muitas partes importantes da Física, ilustrando com diversos fenômenos do cotidiano. Veja esse exemplo de como a lua e os satélites orbitam ao redor da Terra:

Se a gravidade não atuasse sobre a bola, ela descreveria a trajetória retilínea ilustrada pela linha tracejada. Mas a gravidade existe, de modo que a bola cai abaixo da linha tracejada. Um satélite terrestre é simplesmente um projétil que cai ao redor da Terra, ao invés de para o dentro dela. A rapidez do satélite deve ser suficientemente grande para garantir sua distância de queda se ajuste à curvatura da Terra.

 gravidade_satelite

Considerando que na Terra, devido a sua curvatura, a superfície desce a uma distância de 5 metros para cada 8 mil metros tangentes a sua superfície, isso equivale a estar flutuando em um oceano calmo e ser capaz de avistar o topo de um mastro de 5 metros de altura de um navio a 8 quilômetro de distância. Se uma bala de canhão for arremessada rápida o bastante para andar 8 km em 5 segundos, ela então acompanharia a curvatura da Terra. Isso dá aproximadamente 29 mil quilômetros por hora! Por isso que os satélites orbitam a Terra a alturas extremamente elevadas: para ficarem acima de praticamente toda a atmosfera e livres da resistência do ar (se andassem nessa rapidez dentro da atmosfera, aqueceriam com o atrito nas moléculas de ar até pegarem fogo).

Outro livro muito bom de divulgação científica de Física é o “Física em 6 lições“, de Richard Feynman. Seu conteúdo foi extraído diretamente de Lectures on Physics: conjunto de três livros acompanhados de um complemento que reune 129 aulas ministradas pelo físico estado-unidense na universidade do Caltech durante os anos de 1962 e 1963 e transcritas/revisadas por Robert Leighton e Matthew Sands. Os livros fizeram enorme sucesso na formação de físicos no mundo todo.

“Não há nada que os seres vivos façam que não possa ser compreendido do ponto de vista de que eles se constituem de átomos agindo de acordo com as leis da Física” – Richard Feynman em “Física em 6 lições”

As “lições” explicam os átomos, Física clássica e quântica, a relação da Física com outras ciências e tópicos fundamentais como a conservação de energia e a teoria da gravidade. Tudo abordado de modo acessível, sem fórmulas ou jargões técnicos sem explicação.

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