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O estudo que iremos fazer nesta disciplina estará
apenas relacionado com partículas com dimensões “vulgares” (»1O m)
movendo-se com velocidades “vulgares” («3x10 m/s).
Estaremos assim no domínio de aplicação da Mecânica Newtoniana.
Sejam quais forem as
dimensões do sistema, o seu comportamento é explicado com base nas interacções
entre os seus constituintes. Conhecem-se interacções de três tipos:
— Gravitacionais
(por exemplo, as responsáveis pelo movimento dos
planetas)
— Electromagnéticas
(por exemplo, as fundamentalmente responsáveis
pelo comportamento dos sólidos)
— Nucleares,
forte e fraca (responsáveis pela existência do núcleo como um todo)
O estudo das interacções é
feito com base no conceito de campo de
forças. Os três tipos de forças relacionadas com as interacções atrás
descritas estão ordenados por ordem crescente de intensidades e decrescente
de alcance. Assim, uma força nuclear é extremamente intensa mas apenas se
faz sentir a distâncias muito curtas ( =1015 m), enquanto uma força gravítacional é muito mais fraca mas
faz-se sentir a milhares de quilómetros de distância.
No contexto dos Fundamentos de Física falar-se-á principalmente em interacções gravitacionais e electromagnéticas.
Desde
sempre a Humanidade procurou uma razão de ser para os fenómenos da Natureza.
Tendo percepção deles através dos seus sentidos, fácil é de entender que
os primeiros ramos da Física que se desenvolveram fossem :
— a Óptica,
tentando explicar os fenómenos luminosos;
—
a Acústica,
tentando explicar os sons;
—
a
Termodinâmica, relacionada com o calor;
— a Mecânica, tratando dos fenómenos do movimento
(por observação do movimento dos planetas, iniciou-se
o estudo da Gravitação, incluído no grande capítulo da Mecânica).
A evolução da
Física baseia-se então na observação da Natureza. No entanto os fenómenos
naturais podem levar muito tempo a desenvolver-se; assim o Físico passou a
provocar no seu Laboratório determinados factos em determinadas condições
experimentais e a observar os resultados das suas experiências. Em função
desses resultados propôs leis de comportamento modelos teóricos e
tentou verificá-las com o resultado de outras experiências. A evolução do
seu raciocínio é apresentada através de expressões matemáticas sendo as
leis expressas por equações relacionando parâmetros experimentais.
Nos nossos dias esta evolução
ultrapassou muitíssimo os limites do Laboratório pessoal de um Físico.
Grandes institutos multinacionais congregam hoje em dia Físicos, Químicos e
Matemáticos de todo o Mundo para que, experimentando, propondo teorias,
voltando a experimentar para confirmar ou revelar limitações nas teorias
propostas, estas sejam alteradas até se poder obter o fim último das aspirações
da Ciência - a unificação total (através de um muito pequeno punhado de
leis) do comportamento da Natureza.