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Fisica/Matem.

O que é Física?

Certa vez, lecionando em um colégio (ensino médio), na sala dos professores, conheci uma professora nova, de história (se minha memória não me trai). Cordialmente nos cumprimentamos e ela então indagou qual era minha disciplina. Respondi a ela que era Física. Ela me disse então que eu estava meio gordinho e que talvez precisasse acompanhar mais os alunos nos exercícios. Compreendi o engano e então disse que não era Educação Física e sim Física (sem educação mesmo, rsrsrs). Ao que ela completou: “– Ah! Matemática!”

Essa ocorrência, engraçada para alguns, se fez já há muitos anos. Décadas! Mas persiste até hoje. A ciência Física, dada a sua intimidade com a Matemática, é confundida com a própria Matemática.

Não leciono mais no ensino médio mas em minhas turmas da universidade costumo perguntar “– O que é Física?” e de modo geral fico sem resposta.

Insisto com “– O que significa a palavra Física?” e de novo fico “no vácuo”.

Física vem do grego physis que significa natureza. É a primeira coisa que respondo ou melhor autorrespondo.

E preciso rapidamente completar. Quando digo natureza não é para pensar em meio ambiente, pelo menos não só. Não é para pensar em um gramado bonito, uma toalha e uma cesta de piquenique.

De fato costumo fazer referência, nesse ponto, a fábula do escorpião e da tartaruga. A tartaruga fica preocupada em atravessar um rio com o escorpião sobre seu casco, mas tranquilizasse quando imagina que se o escorpião a ferir, ele também morrerá afogado. No meio do rio o escorpião envenena a tartaruga. Já desfalecendo a tartaruga questiona o escorpião porque havia feito aquilo. O escorpião responde que não pode evitar pois era de sua natureza.

A Física estuda a natureza dos fenômenos, ou seja, o que é natural, intrínseco aos fenômenos, o que é próprio dos fenômenos.

Assim ao estudar um corpo a Física está interessada naquelas qualidades do corpo que são inerentes a todos corpos, que fazem parte da natureza de todos os corpos. E assim a massa, o volume, a densidade, a temperatura, são algumas dessas qualidades que são estudadas pela Física. E mais! A Física se interessa em relacionar essas qualidades. Estabelecer relações entre essas qualidades mensuráveis. E estas relações são expressas matematicamente.

A Física nasce a partir da combinação da Filosofia Natural (a physis) com a Matemática (primeiramente com a geometria e depois com a álgebra, para então consolidar com o Cálculo Superior). Assim a Física tem em sua essência a capacidade de medir as qualidades dos corpos e fenômenos que envolvem esses corpos, e estas medidas permitem a Física estabelecer qual é a relação entre estas medidas. Estabelecer leis. Nesse ponto a experimentação é fundamental para discernir quais são essas relações.

Como disse acima podemos medir a massa de um corpo e seu volume, definindo assim o que se conhece como densidade volumétrica de massa, ou seja, a razão entre a massa do corpo e seu volume. Podemos fazer o mesmo com a água (que também é um corpo) e definir a densidade da água. O interessante disso tudo é que se um corpo for lançado em água o que vai definir se o corpo flutuará ou não em água é a comparação da densidade do corpo e a densidade da água. Se o corpo for mais denso que a água o corpo afundará. Se o corpo for menos denso que a água o corpo flutuará. Assim não é o peso de um corpo que define se ele afunda ou flutua em água, mas sim sua densidade. Um pedacinho de granito, uma pedrinha, afundará em água, apesar de ter apenas poucos gramas, enquanto que um navio, de milhares de toneladas, ou seja, milhões de quilogramas, ou seja, de bilhões de gramas irá flutuar. A pedrinha possui densidade maior que a da água, visto que aquela é feita de granito puro. Já o navio é feito de aço, de plástico, mas principalmente, de espaços cheios de ar.

A física é fantástica com a sua habilidade de conceber modos de medir as qualidades dos fenômenos e dos corpos. As qualidades medidas são chamadas de grandezas. Assim o que a Física faz é medir grandezas.

Em sala de aula pergunto a turma se podemos medir a mesa do professor, ou mesmo medir as carteiras dos alunos, ou quem sabe, medir o quadro negro?

A resposta a todas essas perguntas, de certa forma, é não. Não podemos medir objetos. Podemos medir as qualidades que estes objetos portam. Não podemos medir uma mesa, mas podemos medir a altura da mesa, a temperatura da mesa, etc.

E sempre lembrando que mais importante do que medir as grandezas é estabelecer a relação entre elas.

Esta semana almoçava em um restaurante, quando a nutricionista aproximou-se para tomar notas, recolher amostras e também medir a temperatura dos alimentos, para ter a certeza de que estão na temperatura correta, para sua boa conservação, apresentação e claro, para o consumo das pessoas. Para fazer a leitura da temperatura ela usou um tipo de teletermoscópio. Na prática uma pistola de luz que indicava em um visor a temperatura o que ela iluminava.

A Física há muito tempo estabeleceu a relação entre a temperatura e o comprimento de onda de luz (visível ou não). Dessa forma foi determinado em experimentos que a luz emitida ou refletida por um corpo aquecido é diferente se a luz é emitida ou refletida por um corpo resfriado. Assim foi possível criar um dispositivo que pode emitir um raio de luz e ao receber o reflexo desta luz, determinar a temperatura do objeto em análise.

Da mesma forma que a nutricionista avaliava a temperatura dos alimentos sem precisar tocar nestes alimentos, podemos saber a temperatura da superfície do Sol, que está a 150 milhões de quilômetros. E também de estrelas mais distantes.

A Física é o modo que a humanidade encontrou de compreender a natureza que habita.

Sobre o autor

Sérgio Sato

Sérgio Sato

Professor universitário há 35 anos de Física e Matemática. Avaliador no INEP/MEC. Motociclista. Entusiasta do conhecimento.

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