Dinâmica

Saiba um pouco mais sobre os acontecimentos e descobertas que marcaram esta maravilhosa ciência que é a Física.

Século VI a.C.

Deixando de lado as explicações mitológicas e a intervenção de deuses, os gregos procuraram analisar os fenômenos naturais através das próprias coisas da natureza. Assim, o estudo dos movimentos dos corpos passou a ter uma explicação mais científica.

Século IV a.C.

Aristótoles apresentou uma teoria para explicar o movimento dos corpos, terrestres e celestes, que perdurou por muitos séculos. Em sua teoria o Universo era dividido em duas regiões: a do mundo sublunar, no qual todos os corpos eram constituídos por quatro elementos: água, o ar, a terra, e o fogo. Os movimentos dos corpos, nessa região, eram explicados através da tendência que os corpos teriam de chegar ao seu lugar natural. O lugar natural dos corpos pesados seria o centro da Terra e dos corpos leves, acima da Terra. A outra região era a do mundo supralunar. Nessa região, que começaria a partir da Lua, os corpos celestes descreveriam movimentos circulares, considerados perfeitos. A Terra estaria imóvel no centro do Universo (sistema geocêntrico).

305 a.C.

É construído o primeiro aqueduto romano, para transporte de água aos centro urbanos e para irrigação.

250 a.C.

Arquimedes (287-212 a.C.) estabelece os fundamentos da Hidrostática, ao descobrir a força do empuxo que os líquidos exercem nos corpos mergulhados, e ao estabelecer o conceito de densidade.

230 a .C.

Os romanos constroem a roda d`água mais antiga de que se tem conhecimento. Daí se originam os moinhos de água, que se difundiram pela Europa durante a Idade Média.

Século II

A propagação retilínea da luz e a reflexão da luz já eram conhecidas pelos antigos gregos. A lei que estabelece que o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência foi descoberta experimentalmente pó Heron de Alexandria, que viveu na Grécia.

Séculos XVI e XVII

Nicolau Copérnico, astrônomo polonês, apresentou uma nova concepção para a estrutura do Universo, considerando o Sol como seu centro (sistema heliocêntrico). Os planetas, inclusive a Terra, descreveriam órbitas circulares em torno do Sol.
Giordano Bruno, filósofo italiano, foi seguidor do sistema heliocêntrico proposto por corpénico. Foi condenado à morte na fogueira pela Inquisição.
O sistema de Copérnico não foi aceito pelo astrônomo dinamarquês Tycho Brahe, que contribuiu com um novo sistema geocêntrico, segundo qual o Sol giraria em torno da Terra e os planetas em torno do Sol.
Coube a Johannes Kepler, discípulo de Tycho Brahe, explicar corretamente o movimento dos planetas em torno do Sol, destacando a forma elíptica das órbitas.
Galileu Galilei, físico e matemático italiano, desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento do pensamento científico moderno. Considerado o criador da Física Experimental, sempre recorria a experimentos para provar suas teorias. Galileu estabeleceu a lei da queda dos corpos, segundo qual todos os corpos, leves ou pesados, grandes ou pequenos, quando desprezada a resistência do ar, caem com a mesma aceleração. Foi o primeiro homem a observar o céu cientificamente. Descobriu os satélites de Júpiter, as manchas solares e as fases da Lua. Defendeu a idéia de que a Terra não poderia ser o centro do Universo e que, na verdade, deveria estar girando em torno do Sol. Aceitou as descobertas de Kepler, seu contemporâneo. Em 1592, Galileu inventa um termoscópio, baseado na dilatação do ar, para comparar o estado térmico (quente, frio, morno...) dos corpos.

Século XVII

René Descartes apresenta em sua obra “Dioptrica”, publicada em 1637, a lei que relaciona os ângulos de incidência e de refração, descoberta pelo matemático holandês Willebrord Snell.
Isaac Newton formula a 1º teoria científica sobre a natureza da luz, conhecida como “teoria corpuscular”. Segundo essa teoria, uma fonte luminosa emite pequeníssimos corpúsculos em todas as direções, com velocidade muito elevada, atravessando os meios transparentes. Newton fez as primeiras experiências sobre a decomposição da luz solar por um prisma, estabeleceu a teoria das cores e construiu um telescópio cuja objetiva é um espelho côncavo.
O cientista holandês Christian Huygens, na mesma época de Newton, estabeleceu outra teoria sobre a natureza da luz, a “teoria ondulatória”, segundo a qual a luz se propaga no espaço através de ondas, de modo análogo ao som. Em virtude do prestígio que Newton desfrutava no meio científico, a teoria corposcular prevaleceu sobre a teoria ondulatória praticamente durante todo o século XVIII.

Robert Boyle (1627-1691) introduz, em 1661, o conceito de elemento químico, incluindo o fogo como um deles.
George Ernest Stahl (1660-1734) cria o conceito de flogístico para representar o princípio do fogo. Um corpo receberia flogístico ao ser aquecido e o perderia ao ser esfriado. Na queima, o corpo perderia o flogístico, virando cinza.

O físico holandês Simon Stevin (1548-1620), estudando a pressão nos líquidos, estabelece a lei que fornece a diferença de pressão entre dois pontos no interior de um líquido em equilíbrio.
O físico italiano Evangelista Torriceli (1608-1647) realiza, em 1643, sua famosa experiência, medindo a pressão atmosférica por meio de uma coluna de mercúrio, inventando, assim o barômetro.
O físico e filósofo francês Blaise Pascal (1623-1662) repete a experiência de Torriceli em altitudes diferentes, verificando como varia a pressão atmosférica. Na mesma época, Pascal enuncia o princípio que leva o seu nome.
Em 1654, o prefeito da cidade de Magdeburgo, Otto Von Guerick (1602-1686), realiza a famosa experiência, na qual dois hemisféricos acoplados, de onde foi retirado o ar, só se separam pela força de vários cavalos puxando de cada lado. A pressão atmosférica mantém os dois hemisféricos “colados”, é a conclusão que tira.

Séculos XVII e XVIII

Historiadores e cientistas são unânimes em afirmar que Isaac Newton representou a luz que iluminou definitivamente o pensamento científico moderno. Estabeleceu as três leis fundamentais do movimento, que constituem a base sobre a qual se estrutura a Mecânica. Descobriu a Lei da Gravitação Universal, que explica os movimentos dos astros.

Joseph Priestley (1733-1809) defende a teoria do flogístico. Ao descobrir o oxigeno, chama-o de gás desflogisticado.
Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736) aperfeiçoa o termômetro de mercúrio e cira a escala que leva o seu nome, em 1727.
Anders Celsius (1701-1774) cria, em 1742, a escala que leva o seu nome.
Antoine Lavoisier (1743-1794) derruba, em 1777, definitivamente, a teoria do flogístico. Introduz o termo calórico, para designar um fluído imponderável que seria trocado entre corpos em diferentes temperaturas.
Pierre Simon Laplace (1749-1827) realiza estudos sobre o calor liberado na combustão.
Joseph Black (1728-1799) cria os conceitos de calor sensível e calor latente. Define a unidade caloria, para medir as quantidades de calor entre os corpos. Introduz os conceitos de capacidade térmica e calor específico.
Benjamin Thompson (1753-1814) estabelece, pela 1º vez, em 1799, que o calor é uma forma de energia.

Século XIX

Em 1800, Alessandro Volta constrói a primeira pilha elétrica. Com ela, obtém-se “eletricidade em movimento”, isto é, corrente elétrica.
Em 1820, Hans Christian Oested, fazendo experiências com a pilha de Volta, constatou que uma agulha magnética sofria desvios quando próxima a um fio percorrido por corrente elétrica. Esse fato estabeleceu, pela 1º vez, uma relação entre fenômenos elétricos e fenômenos magnéticos. Era julho de 1820. Nascia, assim, o Eletromagnetismo. Em setembro deste ano o astrônomo e físico francês François Arago repetiu na Academia de Ciências da França a experiência de Oerted. O cientista André-Marie Ampére, que assistira à demonstração, percebeu a importância do fenômeno observado e, desde então, passou a se dedicar ao estudo da eletricidade.
De 1820 a 1826, Ampére proporcionou ao Eletromagnetismo um grande avanço, não só no campo teórico como no campo prático. Estendeu o conceito da ação de uma corrente sobre a outra. Concluiu que essas ações não eram eletrostáticas. Introduziu a idéia de que as propriedades magnéticas dos ímãs estavam relacionadas com a existência de correntes elétricas no seu interior. Inventou o solenóide e mostrou sua analogia com os ímãs. Construiu com a colaboração de Arago o primeiro eletroímã, base para o desenvolvimento prático da Eletricidade.

Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832) estabelece o princípio teórico de funcionamento da máquina térmica, em 1824.
Em 1827, o cientista alemão George Simon Ohm, em seu livro “Teoria Matemática dos Circuitos Elétricos”, apresenta os conceitos de resistência elétrica de um, condutor e de diferença de potencial elétrico.
Em 1831, Michael Faraday, um dos maiores cientistas do século XIX, descobriu o fenômeno de indução eletromagnética, base para o funcionamento dos geradores mecânicos de energia elétrica. Devemos destacar ainda, por suas contribuições no desenvolvimento do eletromagnetismo, os cientistas Joseph Henry, que completou os trabalhos de Faraday sobre indução eletromagnética; Heinrich Lens, que descobriu a lei que permite achar o sentido da corrente induzida; Wilhelm Weber, que realizou estudos sobre o magnetismo terrestre; Nicolas Tesla, que construiu o primeiro motor de corrente contínua.
Em 1834, o físico francês Claude Pouillet estabelece experimentalmente as leis relativas ao cálculo da intensidade da corrente em circuitos simples.
Carl Friedrich Gauss, matemático, físico e astrônomo alemão, estabeleceu, em 1840, a teoria das lentes.
Julius Robert Mayer (1814-1878), em 1842, e James Prescott Joule (1818-1889), em 1843, determinam a equivalência entre calor e energia mecânica.
Em 1844, Sir Charles Wheatstone cria o reostato e o método clássico de medida de resistência elétrica, conhecida como ponte de Wheatstone.
Em 1846, o engenheiro suíço Zuppinger inventa a primeira turbina hidráulica.
William Thomson (1824-1907), lorde Kelvin, cria, em 1848, a escala absoluta da temperaturas.
Rudolph Clausius (1818-1889) estabelece definitivamente, em 1857, a relação entre a energia térmica e a energia cinética das moléculas.
O físico escocês John Maxwell apresentou, em 1860, a “teoria ondulatória eletromagnética”, segundo a qual a luz é uma onda eletromagnética.
Em 1879, Thomas Alva Edson constrói a primeira lâmpada elétrica por incandescência.
Em 1887, o físico alemão Heinrich Rudolf Hertz descobriu o efeito fotoelétrico: quando a luz incide na superfície de determinados metais, os elétrons são expulsos dessa superfície. Esse fenômeno não é explicado pela teoria ondulatória.
Em 1897, Joseph John Thomsom comprova a existência do elétron.

Século XX

Em 1905, Albert Einstein explicou o efeito fotoelétrico, retomando o aspecto corposcular, diferente porém do caráter mecânico proposto por Newton. Segundo Einstein, a luz, e toda onda eletromagnética, não é emitida ou absorvida de modo contínuo, mas sim em porções descontínuas, na forma de “corpúsculos” que transportam uma quantidade de energia bem definida. Esses “corpúsculos energéticos”foram denominados fótons. A energia de um fóton é chamada de quantum. Atualmente, as duas teorias são aceitas, admitindo-se que a luz apresenta dupla natureza: corpuscular e ondulatória.
Em 1919, Ernest Rutherford comprova a existência do próton.
Em 1932, a existência do nêutron é constatada por James Chadwick.
Também em 1932 Carl Anderson descobre o pósitron (elétron positivo).
Em 1947, Cesar Lattes, Occhialini e Powell descobrem o méson π. Sua existência havia sido postulada em 1935, por H. Yukawa.
Reines e Cowan, em 1956, detectam o neutrino, cuja existência havia sido prevista em 1930. O neutrino é uma partícula neutra e de massa menor que a de elétron.
Em 1964, Murray Gell Mann, nesse ano, e George Zweig, em 1965, postulam, independentemente, que partículas, como os prótons e os nêutrons, são constituídas de partículas ainda menores, que forma chamadas de quarks. Existem três duplas de quarks: up e down, charm e strange e top e botton. O próton é constituído de dois quarks up e um quark down. Já um nêutron consiste em dois quarks down e um quark up. A carga elétrica do quark up é 2e/3 e do quark down é de –e/3, onde e é a carga elétrica elementar.

Em 1993, é conseguida, no laboratório de Baixas Temperaturas da Universidade Tecnológica de Helsinque, na Finlândia, a temperatura de 2,9 . 10ˉ¹º K, ou 0,00000000029 K, extremamente próxima de zero absoluto, limite inatingível de acordo com as leis da Termodinâmica.
Em 1994, ocorreu no Laboratório do Acelerador Nacional Fermi (Batavia, Illinois, Estados Unidos), a detecção do último quark: o quark top. Todos os outros já haviam sido experimentalmente detectados.
Em 1994, é obtida a temperatura de 510000000 ºC (trinta vezes mais elevada que a do centro do Sol), no Laboratório de Física Plasmática de Princeton, New Jersey (EUA).

Fonte: Física Básica: Volume único / Nicolau e Toledo- São Paulo - 1998