Aula 1

Sistema Internacional de Unidades Tempo (s) Comprimento (m) Massa (kg)

Posição e Deslocamento A localização de uma partícula é fundamental para a análise de seu movimento. Vamos considerar um determinado movimento que possui trajetória retilínea onde temos: Temos que o deslocamento da partícula (∆x) é dado por: ∆x=xf – xi

Distância percorrida ∆x deslocamento

Velocidade média e velocidade escalar média Velocidade média é a razão entre o deslocamento Δr e o intervalo de tempo Δt durante o qual esse deslocamento ocorre: Velocidade escalar média é definida como a razão entre o distância total percorrida e o tempo gasto no percurso:

Exemplo Depois de dirigir um carro em uma estrada retilínea por 8,4 km a 70 km/h, você para por falta de gasolina. Nos 30 min seguintes, você caminha por mais 2,0 km ao longo da estrada até chegar a um posto de gasolina. Qual foi o deslocamento total, do início da viagem até chegar ao posto de gasolina? Qual é o Δt entre o início da viagem e o instante em que você chega ao posto? Qual a velocidade média vméd do início da viagem até a chegada ao posto de gasolina? Suponha que para encher um bujão de gasolina, pagar e caminhar de volta para o carro você leva 45 min. Qual é a velocidade escalar média do início da viagem até o momento em que você chega de volta ao lugar onde deixou o carro?

Velocidade instantânea e velocidade escalar

Velocidade Escalar A característica da velocidade escalar é que em qualquer ponto do movimento a sua velocidade em todos os instantes é igual à sua velocidade média. Assim, a equação que governa este tipo de movimento é : x = x0+vt

Aceleração A aceleração de uma partícula é a razão segundo a sua velocidade varia com o tempo.

A aceleração instantânea, que é dada por:

As equações que regem os movimentos com aceleração constante são dados por: Onde: v= velocidade em um instante t V0= velocidade inicial Δt=t – t0 ; variação temporal Δx= x – x0 ; variação espacial a = aceleração

Queda Livre

As equações que regem os movimentos com aceleração constante são dados por: Onde: v= velocidade em um instante t V0= velocidade inicial Δt=t – t0 ; variação temporal Δz= z – z0 ; variação espacial na altura percorrida g = aceleração da gravidade (g=9,8 m/s2)

Exemplos e Exercícios 1 2 3

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Determine a resultante 30° 45° 4 8 6 y x

Revisão Uma pedra é arremessada para cima com velocidade inicial de 30m/s. Em quanto tempo ela atinge o ponto máximo? Qual a altura atingida pela pedra? Quanto tempo demora a pedra para atingir uma altura de 20m acima do ponto de arremesso?

A formiga do deserto Cataglyphis fortis vive nas planícies do deserto do Saara. Quando uma dessas formigas sai à procura de alimentos, percorre um caminho aleatório em um terreno plano, arenoso, desprovido de acidentes geográficos que possam ser usados como referência. Mesmo assim, quando a formiga decide voltar ao formigueiro, ruma direto para casa. De acordo com as pesquisas, a formiga do deserto mantém um registro dos seus movimentos em um sistema de coordenadas mental. Quando decide voltar ao formigueiro, soma os deslocamentos em relação aos eixos do sistema para calcular um vetor que aponta diretamente para o ponto de partida. Como exemplo desse cálculo, considere um formiga que executa cinco movimentos de 6 cm em um sistema de coordenadas xy, nas orientações mostradas na figura, partido do formigueiro. No final do quinto movimento, quais são o módulo, sentido e direção do deslocamento total. E como você representaria o retorno para o formigueiro?

Bibliografia Básica RESNICK, R.; HALLIDAY, D.; WALKER, J. Fundamentos de física, v. 1 – mecânica. RJ: LTC, 2012. TIPLER, P.; MOSCA, G. Física v.1. para cientistas e engenheiros. RJ: LTC, 2009. SEARS, et al. Física. Vol.1. Mecânica. SP: Addison Wesley, 2008. Bibliografia Complementar MEDEIROS, D. Física mecânica, v. 1. RJ: Ciência Moderna, 2010. MONGELLI NETTO, J; TELLES, D. Física com Aplicação Tecnológica – Mecânica – volume 01. SP: Edgard Blücher, 2011. TIPLER, P.; MOSCA, G. Física v.1. RJ: LTC, 2004. KNIGHT, R. D. Física- uma abordagem estratégica, v. 1. SP: Bookman Companhia, 2009. JEWET JR., J.; SERWAY, R. Física para cientistas e engenheiros. Vol. 01. SP: Cengage, 2012.