Os 12 ramos da Física (e o que cada um investiga)

A maioria das ciências é dividida em ramos ou disciplinas, de acordo com a especialização que ocorre dentro de cada um deles. É também o caso da física, a ciência encarregada de estudar a matéria e a energia. Neste artigo, conheceremos os 12 ramos mais importantes da física.

Saberemos em que consiste a física, quais são suas duas divisões (física clássica e moderna) e os 12 ramos mais importantes dessa ciência.

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Física: do que se trata essa ciência?

A física é a ciência que visa estudar matéria e energia; estuda as propriedades destes, seus fenômenos, processos, composição, estrutura, etc. Além disso, estabelece leis que nos permitem explicar e compreender certos fenômenos naturais.

É uma ciência muito ampla, que se diversifica em diferentes ramos. Cada um deles possui um objeto de estudo diferente e características específicas.

Os 12 ramos da Física

Antes de explicar os diferentes ramos da física, devemos especificar que a física é dividida em dois ramos muito amplos: a física clássica e a física moderna. A física clássica estuda esses fenômenos com uma velocidade inferior à velocidade da luz; por outro lado, usa escalas superiores às das moléculas e dos átomos.

Em contraste, a física moderna (aquela usada após o surgimento das teorias relativísticas) estuda aqueles fenômenos que ocorrem na velocidade da luz; as escalas que usa são principalmente escalas atômicas. Este segundo ramo é mais recente e seu início está no início do século XX.

Os 12 ramos da física que vamos explicar correspondem aos ramos da física clássica e moderna:

1. Física nuclear

O primeiro dos ramos da física que vamos explicar é a física nuclear. Esse ramo é, por sua vez, um campo da física, responsável pelo estudo dos núcleos atômicos. Ele também estuda o interações que ocorrem entre átomos, partículas e outras substâncias ou elementos físicos relevantes no nível atômico.

2. Mecânica

Os físicos e / ou cientistas que lançaram as bases da mecânica foram: Galileo, Newton, Kepler e Jayam.

Mecânica, outro ramo da física, é dedicado a descrever a natureza dos corpos físicos, e estuda seu comportamento quando são submetidos a forças ou deslocamentos. Ele também estuda os efeitos desses corpos com o meio ambiente, bem como o movimento de forças sobre diferentes objetos e partículas. Mas o que são corpos físicos? Esta categoria inclui praticamente qualquer coisa com massa, como partículas, estrelas, partes de máquinas, partes de sólidos e fluidos (líquidos e gases), projéteis, naves espaciais, etc.

3. Mecânica quântica

A mecânica quântica é um ramo da física moderna, encarregado de estudar o comportamento da luz e da matéria, em escala atômica e subatômica. Tem como objetivo descrever como são as propriedades das moléculas e dos átomos; analisa seus componentes (elétrons, prótons, nêutrons ...) e sua estrutura. Também se concentra no estudo de partículas mais complexas e diminutas, como os quarks.

Por outro lado, analisa as interações que ocorrem entre as diferentes partículas e descreve as propriedades da luz, raios-X e raios gama (um tipo de radiação eletromagnético).

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4. Mecânica de fluidos

Este ramo da física trata do estudo do fluxo de líquidos e gases. Outras subdisciplinas da física surgem deste ramo, como aerodinâmica e hidrodinâmica. O primeiro estuda ar e gases em movimento e o segundo, líquidos em movimento.

A mecânica dos fluidos, também chamada de dinâmica dos fluidos, permite calcular as forças da aeronave, determinar a massa de fluidos como óleo, prever padrões climáticos e muito mais.

5. Termodinâmica

Termodinâmica, o próximo dos ramos da física, estudar os efeitos da energia, aqueça e trabalhe em um ou mais sistemas. Ou seja, estudar as interações entre o calor e outras fontes ou manifestações de energia. A origem da termodinâmica remonta ao século 19, quando surgiu a máquina de valor.

Além disso, este ramo tem a função de descrever os estados de equilíbrio termodinâmico em nível macroscópico (em larga escala).

6. Acústica

A acústica é o ramo da física encarregado de estudar o som. O som implica o movimento de ondas mecânicas; a acústica estuda essas ondas em substâncias líquidas, gases e sólidos. Ele se concentra em como o som é produzido, transmitido, controlado e recebido. Também estuda os efeitos que produz.

7. Biofísica

A Biofísica, além de ser um ramo da física, é também um ramo da biologia, uma vez que está a meio caminho entre essas duas ciências. É responsável pelo estudo da biologia por meio dos princípios físicos, aplicando a metodologia física aos sistemas biológicos.

8. Óptica

O objeto de estudo da óptica é a visão e a luz; trata de suas propriedades, processos e fenômenos. Além disso, estuda e descreve o comportamento da luz (luz visível, infravermelha e ultravioleta); ou seja, estuda, por exemplo, como interage com a matéria. Outra de suas funções é construir instrumentos relacionados à luz e à visão, como as lentes.

9. Eletromagnetismo

O eletromagnetismo visa estudar fenômenos elétricos e magnéticos. Ele agrupa esses dois tipos de fenômenos em uma única disciplina. É responsável por descrever as interações que ocorrem entre partículas que possuem carga elétrica e magnética (por meio de campos de forças e energia).

10. Astrofísica

Astrofísica também é considerado um ramo da astronomia, a ciência que estuda as estrelas (sua estrutura, composição, localização ...). Por sua vez, a astrofísica estuda a física das estrelas, enfocando suas propriedades, fenômenos, processos, evolução, estrutura ...

11. Cosmologia

A cosmologia é considerada um dos ramos da física moderna, junto com a mecânica quântica, física nuclear e outros. Este ramo tem como objetivo estudar o Universo em grande escala; estuda suas estruturas e dinâmicas, sua origem, evolução e destino final.

Este ramo da física, considerado uma ciência, tem suas origens na época de Copérnico e Newton. Copérnico estabeleceu o princípio de que os corpos celestes obedecem às mesmas leis físicas que os corpos na terra. Os primórdios da cosmologia física, por outro lado, remontam ao início do século 20, com a teoria da relatividade de Einstein.

12. Geofísica

Geofísica é o ramo da física (e também da geologia) que estuda física terrestre, ou seja, os campos físicos ligados ao planeta Terra. Podemos distinguir duas sub-disciplinas dentro da geofísica: geofísica interna (que estuda o Interior da Terra) e geofísica externa (que estuda as propriedades físicas do meio ambiente terra).

Referências bibliográficas

• Boltzmann, L. (1986). Escritos de mecânica e termodinâmica. Aliança Editorial.

• Eisberg, L. (1983). Fisica. Fundamentos e aplicações. Editora McGraw-Hill.

• Enciclopédia de Ciência e Tecnologia (5ª Ed.). (1993). Óptica. McGraw-Hill.

• Montiel, J.A. (2016). Introdução à física quântica. Eletrodinâmica quântica. Quark, Revista Digital.