A importância da física no mundo moderno

Escrito por patrickb | Traduzido por mariana ribeiro alves
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A importância da física no mundo moderno
A física ajudou a revelar os mistérios do espaço (solar system image by Catabu from Fotolia.com)

Só a matemática é mais pura nos seus princípios do que a física. Esta descreve como funciona o mundo natural através de fórmulas matemáticas que aplica. Trata as forças fundamentais do universo e como elas interagem com a matéria em galáxias, planetas, átomos, quarks e tudo o que está no meio. Todas as outras ciências naturais se derivam dela. Química é essencialmente física aplicada, da mesma forma que biologia é basicamente a química aplicada. As teorias físicas são responsáveis pelos grandes avanços na eletrônica que, por sua vez, precipitam os avanços nos computadores modernos e na mídia eletrônica.

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Eletricidade

Um dos maiores descobrimentos que a humanidade fez foi a eletricidade. Através de um entendimento correto da física, podemos aproveitá-la em coisas úteis para a energia elétrica, que é só uma grande coleção de elétrons. Ao criar uma diferença de voltagem entre algo tão simples como uma pilha, podemos fazer com que os elétrons se movam, o que é o princípio de funcionamento da eletricidade. Estas partículas alimentam os circuitos que permitem que rádios, televisões, luzes e qualquer outro dispositivo eletrônico funcionem.

Transistor

Um transistor é a parte mais básica de um computador moderno e é ele que permitiu a criação de chips que alimentam a atual era da tecnologia. O transistor foi desenvolvido através de um avanço na física de estado sólido: a invenção dos semicondutores. Eles são peças de elementos que atuam de forma distinta sob temperaturas e voltagens diferentes. Isso significa que, ao aplicar valores de voltagem diferentes, um semicondutor pode chegar a armazenar informação, pois dá como saída uma quantidade de tensão alta ou baixa até que você aplique nele um valor diferente. A voltagem alta é interpretada como 1 e a baixa é interpretada como 0. Através deste sistema simples, os computadores são capazes de armazenar informação em bilhões de pequenos transistores.

Voo

O desenvolvimento do avião é devido principalmente aos avanços na física. Eles são capazes de voar em concordância com as leis da dinâmica de fluidos de Bernoulli. A quantidade de pessoas que um avião pode levar é proporcional à quantidade de impulso que pode gerar. Isso é certo, já que o impulso puxa a asa para a frente e o ar se curva sobre ela, provocando elevação. Esse ar que se curva cria uma área de baixa pressão e o ar sob a asa, ao mover-se mais lentamente, puxa para cima. Quanto mais forte é o vento, mais elevação é gerada e o avião pode carregar mais peso.

Voo espacial

A ciência de foguetes tem uma base forte na física e deriva suas fórmulas de impulso e combustão dela diretamente. A força de combustão é uma quantidade mensurável e ela pode ser dirigida através de uma abertura para criar um impulso conhecível. Com estas equações, é possível calcular o impulso requerido para efetuar a decolagem. O vácuo do espaço fora da nave deve ser superado por um selo, cuja força é obtida com cálculos de pressão. Em conclusão, com o voo espacial como uma das maiores realizações até hoje, o futuro da humanidade foi determinado graças ao entendimento da física.

Energia nuclear

A bomba nuclear, uma das armas mais poderosas à disposição do ser humano, está relacionada de forma direta com a física. Uma bomba atômica usa um processo chamado fissão para dividir átomos pesados. Este proceso permite desbloquear a energia inerente à matéria. Esta compreensão da matéria também faz com que seja possível produzir quantidades enormes de energia que podemos aproveitar para uso não militar. Além disso, a fusão (combinação de diferentes átomos) poderia ser a solução a todas nossas necessidades de energia futuras.

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