A Física de Partículas

A Física de Partículas é parte da Física Moderna e Contemporânea que estuda as partículas mais básicas que compõem a estrutura da matéria.

As partículas elementares são constituídas pelos férmions (quarks e léptons) e bósons. Os quarks e léptons são as partículas que compõem a matéria, enquanto os bósons são partículas que mediam as interações entre elas; coisas são feitas por férmions e acontecem por causa dos bósons (Loos, P.)

Uma das principais ferramentas utilizadas na física de partículas é o acelerador de partículas, que acelera partículas a altas energias e colide-as para estudar os produtos dessas colisões. Outra ferramenta importante é o detector de partículas, que é usado para medir as propriedades das partículas produzidas nas colisões.

No CERN o LHC acelera as partículas para velocidades próximas da luz e produz colisões à serem estudadas nos detectores: CMS, ATLAS, ALICE e LHCb

Fonte: CERN.org

As forças da natureza que descrevem as interações entre as partículas elementares são as forças eletromagnética, nuclear forte e fraca que através de suas partículas mediadoras constituem a comunicação entre as partículas do modelo teórico.

A física de partículas tem aplicações em diversas áreas, desde a compreensão do universo primitivo até o desenvolvimento de novas tecnologias, como na medicina nuclear com o tomógrafo de pósitron , a tecnologia touch, a WWW (World Wide Webe) e a geração de energia através da fusão nuclear.

Fonte: UFRGS

Sua fundamentação é descrita pela na teoria Quântica de Campos que é ação conjunta da teoria da Relatividade especial e da teoria Quântica.

A teoria da relatividade especial, desenvolvida por Albert Einstein, descreve as relações de simetria entre o espaço e o tempo. Ela é fundamental para entender as propriedades das partículas que se movem próximas à velocidade da luz, como as partículas produzidas em aceleradores de partículas.

Fonte: uol.com

A mecânica quântica que trata das especulações probabilísticas, é a teoria que descreve o comportamento da matéria em escalas muito pequenas, como das partículas elementares. Ela permite entender as propriedades das partículas, como sua posição, momento, spin, e as probabilidades de eventos quânticos ocorrerem.

A combinação de teorias e experimentos é o que nos permite compreender o comportamento das partículas elementares e construir uma visão cada vez mais completa do universo em que vivemos.

Para saber mais ... Entendendo a Física de Partículas Elementares (link)

TIRINHA DO DIA

Próximo tema: O Modelo Padrão das Partículas Elementares, espero você na terça dia 16 de maio

Kleber Bastos

Prof. IFAM/CMC

Colaborador: GEDEP-fis / GIRPEN

Instagram: @fisikanarede

PSC 2 (UFAM) - Questões de Física entre 2001-2022

      

    Capítulo do livro / Assunto / Quantidade de questões

1. Cap. 09 – Termodinâmica – 19 questões
2. Cap. 17 – Ondulatória – 11 questões
3. Cap. 04 – Calor Sensível – 11 questões
4. Cap.12 – Espelhos Esféricos – 11 questões
5. Cap. 19 – Acústica – 10 questões
6. Cap.08 – Estudo dos Gases – 10 questões
7. Cap. 05 – Calor Latente – 10 questões
8. Cap. 03 – Dilatação – 8 questões
9. Cap. 13 – Refração Luminosa - 8 questões
10.  Cap. 11 – Espelho Plano – 8 questões
11.  Cap. 02 – Termometria – 7 questões
12.  Cap. 06 – Propagação do Calor – 5 questões
13.  Cap. 16 – Lentes Esféricas – 5 questões
14. Cap. 18 – Interferência – 4 questões
15.  Cap. 15 – O Olho Humano – 3 questões
16.   Cap. 10 – Introdução a Óptica – 2 questões

    

    Estatística 

    Termologia – 70 questões (53,03 %) - 3,18 questão/prova 

    Óptica – 37 questões (28,03 %) - 1,68 questão/prova 

     Ondas – 25 questões (18,94%) - 1,14 questão/prova

         

     Capítulo do Livro / Questão da prova / Ano

     Cap. 02 – Termometria – Q41 2002 / Q41 2006 / Q41 2007 / Q41 2012 / Q41 2016 / Q41 2018/ Q41 2020 /  

     Cap. 03 – Dilatação – Q42 2003 / Q45 2004 / Q44 2007 / Q41 2008 / Q41 2009 / Q44 2009 / Q45 2011 / Q41 2015 /

     Cap. 04 – Calor Sensível – Q42 2002 /Q41 2004 / Q45 2006 / Q43 2007 / Q43 2010 / Q 44 2012 / Q41 2014 / Q42 2015 / Q41 2017 / Q41 2019 / Q41 2022 /  

     Cap. 05 – Calor Latente – Q41 2001 /Q44 2003 / Q41 2005 / Q43 2010 / Q43 2011 / Q41 2013 / Q42 2018 / Q43 2004 / Q42 2020 / Q42 2021 /

     Cap. 06 – Propagação do Calor – Q42 2008 / Q42 2009 / Q41 2010 / Q44 2011 / Q41 2021 /

     Cap.08 – Estudo dos Gases – Q43 2001 /Q41 2003 / Q43 2003 / Q42 2006 / Q42 2007 / Q42 2014 / Q42 2017 / Q42 2019 / Q43 2021 / Q43 2022 /  

     Cap. 09 – Termodinâmica – Q43 2002 / Q44 2004 / Q42 2005 / Q43 2005 / Q43 2006 / Q44 2006 / Q45 2008/ Q 42 2010 / Q 42 2012 / Q43 2013 / Q44 2013 / Q43 2015 / Q42 2016 / Q43 2016 / Q43 2017 / Q46 2018 / Q43 2019 / Q46 2020 /  Q42 2022 /  

     Cap. 10 – Introdução a Óptica – Q46 2007 / Q45 2012 /

     Cap.11 – Espelho Plano - Q44 2001 / Q44 2002 / Q42 2013 / Q46 2005 /Q45 2014 / Q43 2018 / Q43 2020 /  Q45 2022 /  

     Cap.12 – Espelhos Esféricos – Q44 2008 / Q41 2011 / Q42 2011 / Q46 2013 / Q46 2014 / Q45 2015 / Q45 2016 / / Q45 2017 / Q45 2019 / Q45 2021 / Q46 2022 /  

      Cap. 13 – Refração Luminosa – Q45 2001 /Q45 2002 /Q45 2005 / Q46 2006 / Q45 2009 / Q44 2010 / Q46 2017 / Q46 2019 /

      Cap. 15 – O Olho Humano – Q46 2009 / Q46 2010 / Q 46 2012 /

      Cap. 16 – Lentes Esféricas - Q45 2003 /Q42 2004 /Q46 2015 / Q46 2016 / Q46 2021 /

      Cap. 17 – Ondulatória – Q46 2002 / Q46 2003 / Q43 2008 / Q43 2009 / Q45 2010 / Q46 2011 / Q 43 2012 / Q45 2013 / Q44 2016 / Q44 2017 / Q44 2021 /

      Cap. 18 – Interferência – Q46 2001 /Q44 2005 / Q45 2007 / Q44 2015 /

      Cap. 19 – Acústica – Q42 2001 /Q46 2004 / Q46 2008 / Q43 2014 / Q44 2014 / Q44 2018 / Q45 2018 / Q44 2020 / Q45 2020 / Q44 2022 / 

      Links:

      Prova PSC 2 (2020)

      Prova PSC 2 (2021)

      Prova PSC 2 (2022)

        Referências:

Comvest  vestibulares

Ramalho, Nicolau e Toledo. Os Fundamentos da Física. 10a. Moderna. 2015

O que é uma Partícula Elementar?

 

De que todas as coisas são feitas? essa pergunta nos remete ao passado. Os filósofos gregos tinham duas correntes de pensamento para resposta: os Unicistas e os Pluralistas. 

Para os Unicistas tudo era constituído de um só elemento, Tales de Mileto (540 a.C.) dizia que a água fazia parte de tudo, para Anaxímenes (480 a.C.) tudo era feito de ar e Heráclito (540 a.C.) afirmava que tudo seria composto por fogo. Segundo os Pluralistas tudo era composto pela terra, ar, fogo e água, como Empédocles (430 a.C.). 

Demócrito (370 a.C.) discípulo de Leucipo propõe que todas as coisa eram feitas de átomos, elemento indivisível e indestrutível, porém Aristóteles (322 a.C.) trouxe a visão que unificaria as ideias Unicistas e Pluralistas por mais de um milênio: "todos os corpos são feitos de uma mesma substância que tem várias propriedades: o frio, o calor, a umidade e a esterilidade".

Desde o meado do século XX contraímos teorias que nos afirmaram das coisas sendo feitas por prótons, neutros e elétrons. A partir da descoberta dos quarks, passamos a afirmar de que tudo era feito por quarks e léptons que se juntavam e interagiam entre si através das forças fundamentais da natureza: Força gravitacional, forte, fraca e eletromagnética e suas partículas mediadoras.  

O conceito de partícula elementar vai além da ideia de ser um elemento que não possui nenhuma subestrutura, e nos remete para um universo das pequenas coisas que chamamos de Quântico; segundo o professor Alberto Santoro em um de seus escritos, uma partícula é um conjunto de números quânticos bem definidos.

O estado de um sistema quantificado se caracteriza por um conjunto de valores atribuídos às suas propriedades, esses valores são os números quânticos. O elétron é uma partícula elementar, em seu estado estacionário é descrito por 4 números quânticos (n, l ,m, s); n é o número quântico principal que define seu nível de energia no orbital, l é um número quântico secundário que caracteriza seu momento angular orbital, m é o número quântico magnético e s é o número quântico que representa seu momento angular intrínseco (spin).

Concluindo: Uma partícula elementar é uma partícula subatômica que não tem subestrutura conhecida, ou seja, não pode ser dividida em partes menores (até o momento), sendo definida por um conjunto de números quânticos que descrevem suas propriedades. Essas partículas são consideradas "blocos de construção" fundamentais da matéria e da energia e incluem elétrons, prótons, nêutrons, neutrinos, fótons e várias outras partículas subatômicas.

As partículas elementares são importantes na física de partículas, que é o estudo das partículas subatômicas e suas interações. A teoria atualmente mais completa na física de partículas é o Modelo Padrão, que descreve as partículas elementares, suas interações através da força eletromagnética, força fraca, força forte e emissão de radiação.

Para saber mais ... Por que tantas partículas? (link)

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