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Medição
- A física é baseada em observações experimentais e medições quantitativas. Isto significa que os físicos usam experiências para testar as suas teorias e usam medições para recolher dados.
- As medições devem ser feitas com precisão e exatidão. Precisão é o quão próximas estão as medições entre si, enquanto a exatidão é o quão próxima está uma medição do valor real.
- As medições são normalmente expressas em unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI). O SI é um sistema de unidades padronizado que é usado por cientistas em todo o mundo. As unidades SI são baseadas em constantes físicas fundamentais, tais como a velocidade da luz e a carga do eletrão.
- As medições podem ser expressas em notação científica. A notação científica é uma forma de escrever números que são muito grandes ou muito pequenos. A notação científica é escrita como , onde a é um número entre 1 e 10 e b é um número inteiro.
Matéria e construção de modelos
- A matéria é feita de átomos, que são feitos de núcleos e eletrões. Os núcleos são feitos de protões e neutrões. Os protões e os neutrões são feitos de quarks. Os quarks são partículas fundamentais que não são feitas de nada mais.
- Os modelos são usados para descrever sistemas físicos. Um modelo é uma representação simplificada de um sistema físico que é usado para explicar ou prever o comportamento do sistema. Os modelos podem ser usados para descrever uma variedade de sistemas físicos, desde o átomo até ao universo.
- Os modelos podem ser usados para prever o comportamento de sistemas físicos. Por exemplo, um modelo do átomo pode ser usado para prever como o átomo irá interagir com outros átomos.
Análise dimensional
- A análise dimensional é uma técnica que pode ser usada para verificar a exatidão das equações. A análise dimensional é baseada no princípio de que as dimensões de ambos os lados de uma equação devem ser as mesmas. As dimensões são as unidades básicas que são usadas para medir quantidades físicas. Por exemplo, o comprimento é medido em metros, o tempo é medido em segundos e a massa é medida em quilogramas.
- A análise dimensional pode ser usada para verificar se uma equação está correta, verificando se as dimensões de ambos os lados da equação são as mesmas. Por exemplo, a equação está dimensionalmente correta porque as dimensões de ambos os lados da equação são energia.
Conversão de unidades
- A conversão de unidades é o processo de conversão de uma unidade para outra. A conversão de unidades é feita usando fatores de conversão. Um fator de conversão é uma razão que expressa como uma unidade se relaciona com outra unidade. Por exemplo, o fator de conversão entre metros e centímetros é 100. Isto significa que 1 metro é igual a 100 centímetros.
- A conversão de unidades é importante porque nos permite comparar medições que são feitas em unidades diferentes. Por exemplo, podemos usar a conversão de unidades para comparar a altura de uma pessoa que é medida em pés com a altura de uma pessoa que é medida em metros.
Cálculos de estimativa e ordem de magnitude
- Os cálculos de estimativa e ordem de magnitude são usados para fazer estimativas aproximadas de quantidades. Os cálculos de estimativa e ordem de magnitude são normalmente expressos em notação científica. Por exemplo, a idade do universo é estimada em cerca de anos.
- Os cálculos de estimativa e ordem de magnitude são úteis para obter uma ideia da escala de uma quantidade. Por exemplo, podemos usar cálculos de estimativa e ordem de magnitude para estimar o número de átomos no universo.
Algarismos significativos
- Os algarismos significativos são os dígitos numa medição que são conhecidos com certeza. O número de algarismos significativos numa medição é limitado pela precisão da medição. Por exemplo, se medirmos o comprimento de um objeto com uma régua que é precisa até ao centímetro mais próximo, então a nossa medição terá dois algarismos significativos.
- Os algarismos significativos são importantes porque nos permitem expressar a precisão das nossas medições. Por exemplo, se dissermos que o comprimento de um objeto é de 10 centímetros, então estamos a dizer que o comprimento do objeto está algures entre 9,5 centímetros e 10,5 centímetros.
Resumo extraído do Capítulo 1, do livro: Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 9th Ed
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