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Substância, forma, matéria, ato e potência

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Substância, forma, matéria, ato e potência

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Ao se distanciar das teses idealistas platônicas e das teses imobilistas de Parmênides, Aristóteles defrontou-se com um problema filosófico: o pensador concebe a existência de formas (que seriam ideais) e da matéria, que seria mutável. Ambas, na teoria do conhecimento aristotélica, são verdadeiras e possuem validade, ao contrário da concepção platônica de conhecimento, que seria composto, em sua verdade, apenas pelas ideias ou formas. A substância seria o elo de encaixe entre a noção de forma e a noção de matéria, ou seja, substância é aquilo que permite à matéria adequar-se a determinada forma. Porém, ao assumir que as formas são imutáveis e a matéria é mutável, haveria um problema de adequação das matérias às suas respectivas formas ou conceitos. Para resolver isso, Aristóteles introduziu a noção de distinção entre ato e potência.

Segundo o filósofo, todos os seres e objetos materiais existem em duas formas, uma atual e uma em potencial. Ato seria a forma atual, aquilo que a matéria é agora, e potência seria uma forma especial que a matéria guarda dentro de si, isto é, um “vir a ser” ou um “poder vir a ser”. Toda matéria atual pode transformar-se em suas potências. Quando um determinado ser transforma-se em sua potência, pode-se dizer que ele se atualizou, ou seja, transformou-se em uma nova matéria em ato.

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A teoria das quatro causas baseia-se no princípio de causa e efeito, sendo, na verdade, o primeiro registro histórico desse princípio metafísico e lógico, que também pode ser chamado de princípio da causalidade. Segundo o princípio da causalidade, para tudo o que acontece no mundo (efeito), existe um evento anterior que teria dado origem a ele (causa), com exceção do que Aristóteles chamou de “causa não causada”, que abordaremos a seguir.

Segundo a Metafísica aristotélica, existem quatro causas fundamentais que explicam a origem de tudo o que conhecemos no mundo. São elas:

1. Causa material: diz respeito à matéria da qual algo é feito, como o mármore em uma estátua de mármore, ou a madeira, em uma cadeira de madeira.

2. Causa formal: é a forma que um determinado objeto ou ser possui. Essa causa também é, de certo modo, a sua definição conceitual, visto que uma cadeira deve possuir a forma de cadeira, e uma estátua de mármore representando um deus grego, como Dionísio, deve ter a forma daquele personagem.

3. Causa final: como o próprio nome diz, essa causa diz respeito à finalidade ou à razão de existir de um determinado ser ou objeto. Pegando o exemplo da cadeira, a sua causa final é servir como assento.

4. Causa eficiente: seria aquilo que deu origem a um determinado ser ou objeto, ou seja, a sua causa primeira. No caso da estátua de Dionísio, a causa eficiente seria o escultor. No caso da famosa tela Monalisa, a sua causa eficiente seria o pintor Leonardo da Vinci.

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Aristóteles acreditava que havia quatro principais elementos, ou compostos, que modelavam a Terra: terra, ar, água e fogo. O termo "terra" se refere a um elemento puro que Aristóteles teorizou, e não o planeta Terra real, que é conhecido pela ciência moderna por ser composto por um grande número de elementos químicos.
Ar" se refere a um elemento puro do ar, ao contrário do ar que se encontra na atmosfera terrestre, que também é composto por muitos elementos químicos.

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Aristóteles ensinava que os elementos que compunham a Terra eram diferentes daqueles que compunham o céu e o espaço exterior. Segundo ele, a maior parte da dinâmica dos movimentos foi determinada principalmente pela natureza e características próprias das substâncias que constituíam o objeto que realiza o movimento.

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Aristóteles foi o inventor da lógica, da biologia e criador da Metafísica que é um conjunto de livros diferentes sobre conceitos como substância, forma, matéria e etiologia, escritos por Aristóteles. Andrônico de Rodes, um dos últimos discípulos do Liceu de Aristóteles, foi quem organizou e classificou esses escritos, dando a eles o nome pelo qual os conhecemos hoje.

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Aristóteles nasceu em Estagira, na Macedônia, colônia grega, no ano de 384 a.C. Filho de Nicômaco, médico do rei Amintas III, recebeu sólida formação em Ciências Naturais.
Com 17 anos, Aristóteles partiu para Atenas, foi estudar na "Academia” de Platão. Com sua prodigiosa inteligência, logo se tornou o discípulo predileto do mestre.

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3ª Lei de Kepler: Lei dos períodos ou lei da harmonia

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3ª Lei de Kepler: Lei dos períodos ou lei da harmonia

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A terceira lei de Kepler afirma que o quadrado do período orbital (T²) de um planeta é diretamente proporcional ao cubo de sua distância média ao Sol (R³). Além disso, a razão entre T² e R³ tem exatamente a mesma magnitude para todos os astros que orbitam essa estrela.

“A razão entre o quadrado do período e o cubo do raio médio da órbita de um planeta é constante.”

A expressão usada para o cálculo da terceira lei de Kepler é mostrada a seguir, confira:

T – período orbital

R – raio médio da órbita

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A segunda lei de Kepler afirma que a linha imaginária que liga o Sol aos planetas que o orbitam varre áreas em intervalos de tempo iguais. Em outras palavras, essa lei afirma que a velocidade com que as áreas são varridas é igual, isto é, a velocidade aureolar das órbitas é constante.

“A linha imaginária que liga o Sol aos planetas que o orbitam varre áreas iguais em intervalos de tempos iguais.”

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A primeira lei de Kepler afirma que a órbita dos planetas que giram em torno do Sol não é circular, mas sim elíptica. Além disso, o Sol sempre ocupa um dos focos dessa elipse. Apesar de elípticas, algumas órbitas, como a da Terra, são muito próximas de um circulo, pois são elipses que apresentam uma excentricidade muito pequena. A excentricidade, por sua vez, é a medida que mostra o quanto uma figura geométrica difere-se de um círculo e pode ser calculada pela relação entre os semieixos da elipse.

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As leis do movimento planetário de Kepler são conhecidas como: lei das órbitas elípticas, lei das áreas e lei dos períodos. Juntas estas explicam como funciona o movimento de qualquer corpo orbitando algum astro massivo, como planetas ou estrelas.

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As contribuições de Kepler foram a descoberta de dois novos poliedros regulares, a primeira prova de como os logaritmos funcionavam e tábuas astronômicas de alta precisão que ajudaram a estabelecer a verdadeira astronomia heliocêntrica e entre outras...

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Johannes Kepler nasceu em Weil der Stadt, cidade do sul da Alemanha, no dia 27 de dezembro de 1571. Com 4 anos de idade Kepler sofreu uma grave varíola que o deixou com uma deficiência visual e com as mãos aleijadas. Apesar dos problemas, foi um bom estudante desde os primeiros anos na escola.
Depois de concluir a escola primária e a escola de latim, ingressou no seminário com o objetivo de estudar Teologia e seguir a carreira religiosa. Graças a sua inteligência, em 1589 recebeu uma bolsa de estudo para estudar astronomia na Universidade de Tübingen.
Kepler graduou-se em 1591, e sua paixão pela Ciência e pela matemática o fez desistir de se tornar ministro da igreja. Com 23 anos aceitou o convite para lecionar Astronomia na Universidade de Graz, na Áustria.

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A relatividade pode não ser um assunto muito comum no dia a dia, mas ela faz parte do nosso cotidiano. Quando aproximamos da velocidade da luz, tudo muda. Nesse sentido, a relatividade é muito importante. Não é possível ver como isso ocorre em carros e aviões, mas as partículas subatômicas podem movimentar-se muito rápido, podendo alcançar velocidades bem próximas à velocidade da luz.

O GPS é um instrumento muito comum na atualidade e utiliza mecanismos advindos da relatividade para determinar com alta precisão as posições na Terra. Encontrado em celulares de última geração, esse instrumento depende de 24 satélites ao redor da Terra para determinar corretamente correta a posição. Se não fosse a relatividade, todas as medidas estariam erradas.

Os cálculos e correções relativísticos são necessários em consequência da velocidade dos satélites, aproximadamente 14 mil km/h. Essa velocidade é realmente pequena se comparada com a velocidade da luz, mas mesmo assim os cálculos são necessários.

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A teoria da relatividade foi uma revolução para o século XX, pois ela provocou inúmeras transformações em conceitos básicos e também proporcionou que fatos importantes, ainda não explicáveis, pudessem ser entendidos, que futuramente possibilitou o desenvolvimento da bomba atômica, mesmo sem ele saber para quais fins se destinava.

A teoria da relatividade é composta de duas outras teorias: Teoria da Relatividade Restrita, que estuda os fenômenos em relação a referencias inerciais, e a Teoria da Relatividade Geral, que aborda fenômenos do ponto de vista não inercial. Apesar de formar uma só teoria, elas foram propostas em tempos diferentes, mas ambas trouxeram o conhecimento de que os movimentos do Universo não são absolutos, mas, sim, relativos.
A teoria da relatividade restrita foi construída por Einstein a partir de dois importantes postulados:

1º Postulado: as leis da Física são as mesmas em todos os sistemas de referência inercial.

2º Postulado: a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor para qualquer referencial inercial, ou seja, c = 300 000 km/s.

A famosa equação determina a relação da transformação da massa de um objeto em energia e vice-versa, sendo que "E" é a energia, "m" a massa e "c" é a velocidade da luz elevada ao quadrado, considerada a única constante do Universo.

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No estudo da Mecânica, a velocidade, por exemplo, é uma grandeza relativa, ou seja, a sua determinação depende do referencial a partir do qual está sendo medida. Em consequência disso, outras grandezas que dependem da velocidade também são relativas, como a energia cinética e a quantidade de movimento.

A energia potencial gravitacional também é uma grandeza relativa, pois o seu valor depende do referencial que se adota para medir a altura. Comprimento, massa e tempo são tidos como grandezas absolutas no estudo da Mecânica, mas também são grandezas relativas. No entanto, a relatividade dessas grandezas só se evidencia no estudo de situações em que há velocidades muito elevadas, ou seja, não desprezíveis se comparadas com a velocidade da luz no vácuo, que é aproximadamente 3,0 x10⁸m/s.

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A teoria da relatividade aborda os fenômenos que ocorrem em deslocamentos de objetos que possuem velocidades próximas ou iguais à da luz.

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Einstein foi uma das mentes mais brilhantes da ciência, e o seu legado inclui a explicação do efeito fotoelétrico, a formulação da teoria da relatividade espacial geral e restrita, além de grandes contribuições para a Física Estatística, por meio de sua explicação para o movimento browniano. Alguns outros feitos do Alemão foram: Teoria Quântica da Luz; Número de Avogadro; O condensado de Bose-Einstein; Dualidade onda-partícula.

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Albert Einstein nasceu em Ulm, na Alemanha, no dia 14 de março de 1879. Filho de um pequeno industrial judeu, em 1880 mudou-se com a família para a cidade de Munique.
Com seis anos de idade, incentivado pela mãe, começou a estudar violino. Logo cedo se destacou no estudo da física, matemática e filosofia. Depois do ensino secundário em Ulm, ingressou no Instituto Politécnico de Zurique, na Suíça, onde em 1900 concluiu a graduação em Física.

Em 1901 escreveu seu primeiro artigo científico "A Investigação do Estado do Éter em Campo Magnético". Em fevereiro deste mesmo ano recebeu a cidadania suíça. Aceitou um lugar no departamento de patentes em Berna. Em 6 de janeiro de 1903 casou-se com Mileva Maric, com quem teve três filhos.

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De acordo com a terceira lei de Newton, sempre que uma força age sobre um corpo, este corpo reage com a mesma força e mesma direção, mas em sentido oposto. Isso significa que se uma força é aplicada da esquerda para direita, a reação do corpo será da direita para a esquerda.

A partir dessa lei, entende-se que para o surgimento de uma força, é necessária a interação entre dois corpos, não sendo possível que a ação e reação ocorram no mesmo corpo.

Um exemplo da lei de ação e reação é uma pessoa com patins empurrando um objeto muito pesado. Nesse caso, a pessoa será impulsionada para o sentido oposto e ela se movimentará devido à pequena força de atrito entre o chão e as rodas do patins.

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2ª Lei de Newton: Princípio Fundamental da Dinâmica

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2ª Lei de Newton: Princípio Fundamental da Dinâmica

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Quando se aplica uma força resultante diferente de zero sobre um corpo, este ganhará aceleração e sairá do repouso ou do estado de movimento retilíneo uniforme (MRU).

A aceleração provocada sobre o objeto é proporcional à força (f) aplicada sobre ele. Isso significa que quanto maior a força, maior será o movimento do corpo. A aceleração (a) e a massa (m), por outro lado, são inversamente proporcionais, pois quanto maior a massa, menor será a aceleração.

Essa lei é descrita pela seguinte expressão:

A força e a aceleração são representadas com uma flecha, pois são grandezas vetoriais, isto é, possuem módulo, direção e sentido. De acordo com essa lei, a força resultante produz no objeto uma aceleração na mesma direção e sentido.

A força é medida em Newton (N), que representa a força necessária para produzir 1m/s² de aceleração em um corpo de 1000 gramas.

Essa lei também é chamada de Princípio da Superposição de Forças, pois a força resultante é calculada pela soma vetorial de todas as forças que agem sobre o corpo.

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A lei da inércia explica que um corpo tende a manter-se em equilíbrio, a menos que sobre ele seja aplicada uma força resultante diferente de zero. A força resultante é a soma vetorial de todas as forças que agem sobre um corpo.

Se o somatório dessas forças for zero, isto é, se as diferentes foças se anularem, o corpo permanecerá em equilíbrio: repouso ou movimento retilíneo uniforme. Se a força resultante for diferente de zero, o corpo ganha aceleração e sai do estado de equilíbrio.

De acordo com essa lei, quanto maior a massa de um corpo, maior sua inércia e, portanto, maior deverá ser a força para tirar o corpo do estado de repouso ou movimento retilíneo uniforme.

Um exemplo simples para entender a lei da inércia é um ônibus em movimento que, repentinamente, é freado. Nesse momento, as pessoas que estiverem em pé no interior do veículo serão projetados para frente, pois seu corpo tende a manter-se em movimento.

O oposto acontece quando um veículo parado é acelerado rapidamente. Nesse caso, as pessoas no interior do veículo são impulsionadas para trás, pois tendem a permanecer em repouso.

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As leis de Newton são um conjunto de três leis que explicam a dinâmica do movimento dos corpos, juntas elas formam as bases da mecânica clássica. Foram criadas por Isaac Newton e publicadas em 1687, em seu livro "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural".

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Newton fez quatro das suas descobertas mais importantes para a civilização: o Cálculo Integral e Diferencial, o Teorema Binomial, a Lei da Gravitação Universal e o alicerce das suas teorias.

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Isaac Newton nasceu em Woolsthorpe, uma pequena aldeia da Inglaterra, no dia 4 de janeiro de 1643. Desde cedo manifestava interesse por atividades manuais. Ainda criança, fez um moinho de vento, que funcionava, e um quadrante solar de pedra, que se acha hoje na Sociedade Real de Londres.
Aos 18 anos foi aceito no Trinity College, da Universidade de Cambridge. Passou quatro anos em Cambridge e recebeu seu grau de Bacharel em Artes, em 1665.Tornou-se amigo do Professor Isaac Barrow, que o estimulou a desenvolver suas aptidões matemáticas, tornando-o seu assistente

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Assim, é importante ressaltar que se a densidade do corpo for maior que a densidade do fluido, o corpo afundará; se a densidade do corpo for equivalente à densidade do fluido, o corpo ficará em equilíbrio com o fluido; e, por fim, se a densidade do corpo for menor que a densidade do fluido, o corpo flutuará na superfície do fluido.

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A força empuxo (impulsão) é uma força hidrostática e uma grandeza vetorial (possui módulo, sentido e direção) representada pela letra F com uma seta acima da letra.

A força empuxo designa a força resultante exercida pelo fluido sobre determinado corpo.

No Sistema Internacional (SI) de Unidades o empuxo é medido pela unidade Newton (N). Dessa forma, para calcular a força empuxo utiliza-se a seguinte fórmula:

E= df.Vfd.g

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O Teorema de Arquimedes, também chamado de “Princípio de Arquimedes” (Lei do Empuxo)

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Uma de suas maiores contribuições para a ciência foi a invenção da hidrostática, parte da física que estuda os líquidos e os gases em repouso sob ação de um campo gravitacional constante. A famosa história desta descoberta ocorreu quando Arquimedes estava sentado em sua banheira.

Detentor de um enorme conhecimento, destacou-se por inúmeras invenções, como também a descoberta do número π (pi) que surge da relação entre o comprimento de uma circunferência e o seu diâmetro, e a formulação de um princípio batizado com o seu nome, O Princípio de Arquimedes.

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Arquimedes foi um físico, matemático e inventor grego, ele nasceu na colônia grega de Siracusa, na Sicília, por volta de 287 a.C até 212 a.C.
Ele estudou na escola de Matemática de Alexandria, que na época era o centro intelectual do mundo grego. Teve contato com o que havia de mais avançado na ciência do seu tempo, convivendo com grandes matemáticos e astrônomos, entre os quais Eratóstenes de Cirene, o matemático que fez o primeiro cálculo da circunferência da terra.