Seja bem vindos ao 1ºEM! Física Frente A: Cinemática Escalar Professor Ricardo “ Jack” Física Frente A: Cinemática Escalar

Nosso trabalho 2 aulas semanais Avaliações: Frente A - P1: 3 questões discursivas Peso 1,5 - P2 (ENEM): 3 questões objetivas Peso 1,0 - P3 (SAEP): Peso 1,0 Para acessar às aulas, resumos e série de exercícios adicionais: ACESSE: www.jackfisica.wordpress.com

O que é física?

Energia: Mecânica - Divisões da Mecânica - Energia Mecânica: energia do movimento - Divisões da Mecânica - Cinemática: estuda os movimentos sem enfocar sua causa - Dinâmica: estuda os movimentos dando enfoque à sua causa - Estática: estuda o equilíbrio dos corpos em repouso.

Grandeza Física Grandeza física: tudo o que pode ser medido Exemplos: altura tempo massa temperatura

Representação das unidades de medida Regra que você não pode esquecer! Uso de letras minúsculas: quando não for nome próprio. comprimento: m tempo: massa: kg

Erros comuns

Comprimento Unidade padrão é o metro Qual a distância entre Jacareí e São José ? Qual o comprimento deste lagarto? Qual é a dimensão do Sol?

Prefixos Prefixos que você deve saber! Os prefixos substituem múltiplos e submúltiplos de uma potência de base 10. submúltiplos múltiplos

Comprimento: metros [m] A unidade padrão de comprimento para o sistema internacional de unidades (SI) é o metro. 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 k m h m da m m d m c m m m

Tempo: segundos [ ] 3600 1 min = 60 1h = 60.1min = 60.60 = 1dia = 60.60 = 3600 1dia = 1.24h = 1.24.60.1min = 1.24.60.60 = 86400

Massa: quilogramas [kg] A unidade padrão de massa no sistema internacional de unidades (SI) é o quilograma. 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 k g h g da g g d g c g m g 1 ton = 1000kg

Sistema Internacional de Unidades ( S.I.) ou mks segundos metros quilogramas

Conceitos da cinemática No estudo da física as dimensões de um corpo sempre serão consideradas. Para isso classificamos um corpo em ponto material ou corpo extenso.

Corpo extenso: corpo cujas dimensões serão consideradas em relação as distâncias envolvidas num determinado estudo. Ponto material: corpo cujas dimensões são desprezíveis em relação as distâncias envolvidas num determinado estudo

Você está em repouso ou em movimento neste momento? O conceito de movimento ou repouso de um corpo depende de um referencial inercial, ou seja, considera-se que o referencial adotado esteja em repouso absoluto. Entenda como movimento o deslocamento de um corpo de um ponto a outro.

Observe a situação

Trajetória t=0s t=1s t=2s t=3s t=4s A B s (m) 1 2 3 4 1 2 3 4 então, podemos dizer que trajetória é a linha formada pelo conjunto de grandezas posição e o tempo, que um dado objeto ocupa em seu movimento.

t=0s t=1s t=2s t=3s t=4s s (m) 1 2 3 4 A B Qual a diferença entre posição, deslocamento ou variação de posição e distância percorrida ? - Lembre-se que a posição é a localização de um corpo ao longo de uma trajetória determinada. - Neste caso, observamos a posição inicial, as posições ocupadas em cada instante e a posição final. - A variação de posição nos dá o quanto um corpo se deslocou em relação as posições inicial e final. - O distância percorrida é o quanto um corpo percorreu dentro de uma trajetória, ou seja, a soma algébrica entre as distâncias de cada posição ocupada.

Trajetória depende de um referencial? Qual a trajetória de uma bomba lançada por um avião em pleno vôo? Conclusão: A trajetória também de um referencial adotado, neste caso, se o referecial for o piloto ou avião, a bomba cairá em linha reta e para um referecial em terra, a trajetória descrita será um arco de parábola.

Distância Percorrida e Deslocamento Um objeto sai de um ponto A e dirige-se até o ponto B e em seguida, vai até D e pára em C. Qual o espaço percorrido e o deslocamento deste objeto durante o trajeto executado por ele? A C D B -10 20 35 80 s(m) Distância percorrida = 165m  

Velocidade escalar média: aula 5 e 6 30 60 90 120 150 s (m) t(s) s(m) 150 120 2 30 90 4 60 60 6 90 8 120 30 10 150 2 4 6 8 10

Unidades de velocidade A unidade de velocidade resume-se na razão da unidade de deslocamento pelo tempo. Exemplos: [km/h]; [m/s]; [ cm/s] e etc. Conversão para o SI Ou seja, 3,6 km/h m/s 3,6

Velocidade escalar instantânea Velocidade media quando a variação de tempo é quase zero, ou tende a zero. Para simplificar isso, podemos dizer que é a velocidade media num determinado instante, por exemplo a velocidade indicada no velocímetro de um automóvel.

Classificação do movimento A partir da análise da velocidade instantânea de um móvel, podemos classificar o seu movimento. + 10 30 40 s(m) 20 50 Movimento progressivo - + 10 30 40 s(m) 20 50 Movimento regressivo ou retrógrado

Desafio Um automóvel percorre metade de sua trajetória com velocidade escalar média de 10km/h e a outra metade com velocidade escalar média de 90km/h. Qual a velocidade escalar média em toda a trajetória?

De duas cidadezinhas, ligadas por uma estrada reta de 10km de comprimento, partem simultaneamente, uma em direção à outra, duas carroças, puxadas cada uma por um cavalo e andando à velocidade de 5km/h. No instante da partida, uma mosca, que estava pousada na testa do primeiro cavalo, parte voando em linha reta, com velocidade de 15km/h e vai pousar na testa do segundo cavalo. Após intervalo de tempo desprezível, parte novamente e volta, com a mesma velocidade de antes, em direção ao primeiro cavalo até pousar em sua testa. E assim prossegue nesse vaivém, até que os dois cavalos se encontram e a mosca morre esmagada entre as duas testas. Quantos quilômetros percorreu a mosca?

Estudo dos movimentos: Aula 7 e 8

Movimento Retilíneo e Uniforme MRU: t s=x s(m) x x x x x x x Conclusão: O móvel apresenta sempre a mesma velocidade, por que, para um mesmo intervalo de tempo, o móvel sempre apresentará o mesmo deslocamento, ou seja, a velocidade escalar média coincidirá com a velocidade escalar instantânea.

Função Horária das posições s=f(t) no MRU s(m) v=10m/s 20 Posição inicial:

Como a velocidade deste móvel é constante e igual a 10m/s, podemos então, prever as posições que ele ocupará a cada segundo de movimento. t(s) s(m) 60 t ( s ) s ( m ) 50 20 1 30 40 2 40 30 3 50 4 60 20 1 2 3 4

s = s0 + s s = s0 + v.t Conclusão: Função das posições tempo velocidade Posição inicial Posição do móvel em “t”

Encontro de corpos no MRU Quando se trata de encontros de móveis, podemos considerar dois casos particulares: a) Em sentidos opostos Ponto de encontro  

b) Mesmo sentido Ponto de encontro   Em ambos os exemplos, isso ocorre no mesmo instante.

Ultrapassagem de Obstáculos 1° caso: Um Corpo Extenso x x: comprimento do trem y: comprimento da ponte y

referencial s=x+y x y

Ou seja, Quando o móvel ultrapassar um corpo extenso, teremos: Como: s = x + y Então:

2° caso: Um ponto material poste x x: comprimento do trem

Ou seja, o deslocamento do trem para ultrapassar o poste é o seu próprio comprimento (x). s= x Então:

Exercício 02: página 152 c) Gráfico (s x t) A 1000 B 500 25 50

Exercícios Livro de Atividades Conteúdo P1 setor A Jack Repouso e movimento velocidade escalar média e instantânea construção e interpretação dos gráficos do MRU com encontro Análise do movimento progressivo ou regressivo. Trazer uma régua e canetas coloridas Capítulos Exercícios Livro de Atividades 01 1,3,4,7,9,10,11,12,17,18,21,22,26,28,29 e 30 02 1,2,3,4,6,22 e 23 03 6 e 7

Gráfico (v x t): aula 7 e 8 Vamos então analisar o movimento progressivo e regressivo graficamente no MRU. + 10 30 40 s(m) 20 50 Movimento progressivo com velocidade constante v (m/s) v   t (s)

- + 10 s(m) 20 30 40 50 Movimento regressivo com velocidade constante v (m/s) t (s)   v

Gráfico (v x t) Veja o que podemos determinar num gráfico de velocidade quando temos um MRU. Num determinado tempo “t”, podemos obter o deslocamento do corpo. v (m/s) v     Área = t x v t t (s)

Gráfico (sxt) t(s) s(m) 60   50 Neste caso: 40   30       20     1 2 3 4

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado MRUV s(m) 5 1 15 3 25 5 35 7 Obs: Considerando a posição inicial e velocidade inicial iguais a zero, os deslocamentos serão diretamente proporcionais aos números ímpares para um mesmo intervalo de tempo, ou seja, a variação dos deslocamentos, crescem ou decrescem em proporções ímpares. Isso faz com que a velocidade aumente gradativamente devido à aceleração. No MRUV, os móveis apresentam velocidades variando proporcionalmente a sua aceleração.

Aceleração Escalar       t(s) v (m/s)      

A aceleração é a grandeza relacionada diretamente à variação da velocidade de um corpo, ou seja, pode tanto aumentar o seu valor quanto reduzir.    

Classificação do MRUV 1ª Situação:       Neste caso, o movimento é progressivo e acelerado

2ª Situação:         Neste caso, o movimento é progressivo e retardado

3ª Situação:       Neste caso, o movimento é regressivo e acelerado

4ª Situação:         Neste caso, o movimento é regressivo e retardado

Função Horária das velocidade v=f(t) do MRUV     s(m)     A aceleração faz com que a velocidade aumente de 2m/s a cada 1 segundo. Então: - 1 segundo a velocidade será de - 2 segundos a velocidade será de - 3 segundos a velocidade será de - 4 segundos a velocidade será de 12 m/s 14 m/s 16 m/s 18 m/s

    Ou seja, para determinar as velocidades do MRUV, basta então adicionar à velocidade inicial, a variação de velocidade em função da aceleração. Ou seja:      

Função horária da velocidade     Função horária da velocidade tempo aceleração velocidade inicial velocidade em “t”

t(s) v (m/s) t(s) v (m/s) v v     t   t t(s) v (m/s)     t

      t(s) v (m/s)      

t(s) v (m/s)       4     Área  

Velocidade Escalar Média no MRUV   v(m/s)                 t(s)

Função horária das posições     Equação de Torricelli  

Gráfico(sxt) MRUV t(s) s(m) 20 6 1 12 2 20 12   6 1 2

Gráfico (a x t)   a     t (s) t (s)   a

  a   t t (s) Área = t x a  

Conteúdo da Prova Objetiva Setor A: Jack MRU - Função horária das posições - Análise de gráficos (sxt) e (vxt) MRUV Função horária das posições e velocidade Equação de Torricelli Análise de gráficos (sxt), (vxt) e (axt) Capítulo Exercícios 02 13,15,16,17,18,22,23,34,35,36,37 04 16,17,18,19,20,21,25,26

AULA EXTRA: Prefixos Prefixos que você deve saber! múltiplos Os prefixos substituem múltiplos e submúltiplos de uma potência de base 10. submúltiplos múltiplos Consulte a tabela da página 170

Comprimento: metros [m] A unidade padrão de comprimento para o sistema internacional de unidades (SI) é o metro. 1 m m c m d m m da m h m k Conclusão I: 1m = Conclusão II: 1m = 10 dm 0,1 dam 100 cm 0,01 hm 1000 mm 0,001 km Atividade página: ex: 04 da página 174 Tarefa: ex 09 da pág. 177 , 03 da 175 e 06 da 176

Tempo: segundos [s] 1min = 60 s 1h = 60min=60.60 s = 3600 s 1dia = 1.24h = 1.24.60min = 1.24.60.60 s = 86400 s Atividade página: ex: 05 da página 174

Massa: quilogramas [kg] A unidade padrão de massa no sistema internacional de unidades (SI) é o quilograma. 1 g m g c g d g g da g h g k Conclusão I: 1g = Conclusão II: 1g = 10 dg 0,1 dag 100 cg 0,01 hg 1000 mg 0,001 kg

Conclusão da conversão da massa para o S.I. 1mg = 0,000001kg 1g = 0,001kg 1cg = 0,00001kg 1dag = 0,01kg 1dg = 0,0001kg 1hg = 0,1kg Lembrando sempre que temos também uma unidade de massa muito comum que é a tonelada. 1 tonelada = 1000 kg