Ramos da física

O Física Geral é a ciência que descreve tudo o que acontece no Universo. Seus objetos de estudo são muito diversos: movimento e equilíbrio, energia, trabalho, potência.

É por isso que precisa se especializar, e então surge os ramos da física, que são ciências derivadas disso e que falam de seus respectivos fenômenos, com todos os seus desenvolvimentos teóricos e particularidades.

Cada uma das divisões ou ramos desta ciência primordial, com seu campo de estudo, é descrita a seguir.

Divisões ou ramos da física:

1. Mecânica

O Mecânica é o ramo da física que estuda o movimento dos corpos em geral, e é dividido em Cinemático, Estático e Dinâmico.

O Cinemática trata do estudo do movimento dos corpos, em particular o movimento de um ponto material. Do ponto de vista matemático, a cinemática expressa como as coordenadas de posição mudamde uma partícula ou vários, dependendo da hora.

A função matemática que descreve o caminho percorrido pelo corpo ou partícula depende da velocidade e aceleração. Velocidade é a velocidade com que um celular muda de posição. E a aceleração é a mudança na velocidade em relação ao tempo.

O Estático estudar a situação em que um corpo está em repouso e o outro está se movendo com movimento retilíneo uniforme. Ambas as circunstâncias, apesar de parecerem diferentes, correspondem ao mesmo estado, denominado Balança mecânica.

O Dinâmico estudar o movimento dos objetos e sua resposta às forças. As descrições de movimento começam definindo quantidades como deslocamento, tempo, velocidade, aceleração, massa e força.

2. Estudo de Energia

O Estudo de Energia é o ramo da Física responsável por determinar as variedades desta quantidade física abstrata, que é energia; Isso está ligado ao estado dinâmico de um sistema e permanece inalterado ao longo do tempo no sistemas isolados (com "isolado" queremos dizer um sistema que não permite nem a entrada nem a saída de matéria ou energia).

A energia não é uma espécie física real, nem uma substância intangível, mas um número escalar que mapeia para o estado do sistema físico, ou seja, a energia é uma ferramenta matemática ou abstração de uma propriedade dos sistemas físicos.

Graças ao estudo da Energia, a dinâmica de um sistema pode ser totalmente descrita como uma função das energias cinética, potencial e outros tipos de seus componentes.

Eles são definidos como um campo deste ramo da Física todos os tipos de energia, que são Energia Mecânica, Energia Cinética, Energia Potencial, Energia Eletromagnética, Energia Radiante, Energia Térmica e Energia Interna.

Além das manifestações de energia, Trabalho e Poder são campos de estudo. Trabalho é a produtividade que a energia pode fornecer quando aplicada a um corpo, por unidade de tempo. É a aplicação de uma força que causa um movimento. Poder é a rapidez com que o trabalho é realizado.

3. Termodinâmica

O Termodinâmica É o ramo da Física que estuda os efeitos das mudanças na temperatura, pressão e volume de sistemas físicos em um nível macroscópico.

Para o conceito de Termodinâmica, "Termo" ou Calor significa "Energia em trânsito", e "Dinâmico" significa Movimento. Essencialmente, a termodinâmica cuida de estudar a circulação da energia e como a energia transmite o movimento. Este ramo da física foi desenvolvido com base na necessidade de aumentar a eficiência das primeiras máquinas a vapor.

As quantidades que são medidas na Termodinâmica são: o Calor Sensível, a Caminho livre do meio, a Compressibilidade, a Energia Livre de Gibbs, a Energia livre de Helmholtz, a Entalpia, a Entalpia de Formação, a Entalpia de Vaporização e a Entropia.

4. Eletrostática e eletrodinâmica

O Eletrostática é o ramo da Física responsável pelo estudo da Campos elétricos gerados pela presença de cargas elétricas em algum material, e de como essas cargas se comportam nos fenômenos de atração e repulsão, gerando forças entre eles que são úteis ao projetar máquinas elétricas.

O Eletrodinâmica é o ramo da Física que se dedica ao estudo da movimento de cargas elétricas ao longo de um campo elétricoou através de um material eletricamente condutor. Este movimento de cargas é chamado Corrente elétrica, e pode ser de sinal flutuante, também denominado Alternativo, ou pode ser de valor constante, ou Direto.

Além disso, são estudadas as aplicações em dispositivos eletrônicos, com materiais semicondutores, como silício e germânio.

5. Eletromagnetismo

Eletromagnetismo estuda o Aplicações das ondas que constituem o espectro eletromagnético, que são ondas de rádio, micro-ondas, ondas infravermelhas, luz visível, ondas ultravioleta, raios-X e raios gama.

Graças a este ramo da Física, dispositivos foram criados que tornaram a vida cotidiana muito mais fácil, como dispositivos de recepção e transmissão de rádio, fornos de micro-ondas para aquecer alimentos, câmeras infravermelhas para detectar o calor próximo, as lâmpadas ultravioleta para detecção de substâncias impressas em superfícies, as máquinas de raio X para fazer estudos ósseos.

6. Astrofísica 

O Astrofísica é o ramo da Física responsável por estudar o movimento e interações de energia em corpos celestesSeja planetas, estrelas, cometas, buracos de minhoca, buracos negros.

Por meio de ferramentas computacionais, astrofísica coleta informações do universo e realiza experimentos para estudar seu comportamento. Assim, as trajetórias de cometas e asteróides viajando pelo espaço podem até ser compreendidas e previstas.

Além disso, a astrofísica se dedica a investigar o perfil físico e químico de cada corpo espacial, aproveitando-o para descobrir novos horizontes na experimentação.

7. Química Física

A Físicoquímica é o ramo da Física responsável pelo estudo da comportamento das energias em fenômenos químicos, como Reações Químicas, Dissociações em Soluções Eletrolíticas, Síntese de Elementos e Compostos, Catálise de Reação.

Das Reações químicas, é calculado se eles forem Energia de absorção endotérmica do ambiente a ser realizado, ou Exotérmico, sendo espontâneo e liberando energia para o seu entorno. Este cálculo é feito com a soma algébrica das entalpias de síntese de cada reagente presente. Aqui um subdivisão da Físicoquímica ligar Termoquímica.

Nas Soluções Eletrolíticas, é estudado como substâncias iônicas se dissociam em partículas carregadas que os compõem, gerando a possibilidade de uma corrente elétrica passar pela Solução. O resultado é um subdivisão da Físicoquímica, ligar Eletroquímica, com foco nas referidas dissociações de substâncias iônicas e seu uso em células eletroquímicas.

A catálise de reações químicas consiste no uso de uma substância para acelerar ou retardar uma reação de trabalho. Esse agente modificador da taxa de reação é chamado de Catalisador, e não participa unindo-se às espécies reagentes, mas sai do processo como entrou. Isso dá origem a uma nova subdivisão da Físico-Química, chamada Cinética Química, que estuda a Taxa de Reações Químicas.

Além disso, a Físico-química se esforça para descrever as interações de energia no nível atômico, com a chamada Teoria da Colisão.