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Habilidade 20
MovimentosAula 01 - Cinemática
Mecânica é o ramo da física que estuda movimentos.
A Mecânica pode ser dividida em:
Cinemática: estuda os movimentos sem se preocupar com suas causas;
Dinâmica: estuda os movimentos considerando suas causas;
O que é um movimento?
O que é um movimento?
Se mover significa mudar de posição no decorrer do tempo
Referencial
Todo movimento ocorre em relação a algum referencial (ponto de vista do observador).
Posso estar parado em relação à Terra, mas estou em movimentoem relação ao Sol.
Para a pessoa do seu lado no ônibus você está parado.
Para alguém de fora do ônibus você está em movimento.
Trajetória
Trajetória é o desenho do caminho traçado por um movimento.
TrajetóriaToda trajetória precisa ser orientada.
Defina se a orientação dada é positiva ou negativa.
Na direção da seta é positivo.
O sentido contrário, portanto, vai ser negativo.
TrajetóriaA trajetória também depende do referencial.
Referencial do avião: boiacai em linha reta.
Referencial da pessoase afogando: boiacai em trajetória curva.
Posição no Espaço
Seria onde o corpo está na trajetória.
A posição zero é a origem dos espaços.
Dependendo da orientação dada, as posiçõesAssume valores positivos e negativos.
Principais Medidas de Posição
No Sistema Internacional: metro (m)
Também pode aparecer:
Quilômetro (km) = 1000 mCentímetro (cm) = 0,01 mMilímetro (mm) = 0,001 m
Deslocamento
Quando um corpo sai de uma posição inicial S0
e chega em uma posição final Sf.
ΔS (Deslocamento) = Sf - S
0
S0
Sf
Tempo Não há uma definição exata de tempo (saber o que é o tempo é um problema filosófico).
Mas temos alguma noção de duração (se algo demora ou não) e uma noção de antes e depois.
Definimos um instante inicial para começar a contar o tempo (t
0) e a partir dele identificamos
os instantes que vem depois.
Principais Medidas de Tempo No Sistema Internacional: segundo (s).
1 minuto são 60 segundos.
1 hora são 60 minutos.
1 hora são 3600 segundos.
1 dia são 24 horas.
Intervalo de Tempo
A diferença entre um instante inicial (to) e um instante
de chegada (tf).
Δt (Intervalo de tempo) = tf – t
0
Em resumo, o tempo que passou entre os eventosestudados.
Velocidade Escalar Média
O conceito de velocidade é a razão entre espaço e tempo.
Velocidade Média é a divisão do deslocamento pelo intervalo de tempo.
Vm (Velocidade Média) = ΔS/Δt
Velocidade Escalar Instantânea É a velocidade de um móvel em cada instantede tempo.
Velocidade Escalar Média
Velocidade Escalar Instantânea
Só depende da posição final e da inicial, além do intervalo de tempo para se mover nessas posições.
É o valor exato de velocidade em cada instante de tempo do movimento.
Diferenças entre velocidade escalar médiae velocidade escalar instantânea.
Principais Medidas de Velocidade No Sistema Internacional: metros por segundo(m/s)
Também pode aparecer em quilômetros por hora (km/h).
Para passar de m/s para km/h basta multiplicar a medida em m/s por 3,6.
Para passar de km/h para m/s basta dividir amedida em km/h por 3,6.
Aceleração Escalar Média O conceito de aceleração é a razão entre velocidade
e tempo.
Aceleração Escalar Média é a divisão da variação develocidade pelo intervalo de tempo.
am (Aceleração Média) = ΔV/Δt
Aceleração Escalar Instantânea É aceleração de um móvel em cada instantede tempo.
Aceleração Escalar Média
Aceleração Escalar Instantânea
Só depende da velocidade final e da inicial, além do intervalo de tempo para essa mudançade velocidade.
É o valor exato da aceleração em cada instante de tempo do movimento.
Diferenças entre aceleração escalar médiae aceleração escalar instantânea.
Principais Medidas de Aceleração
No Sistema Internacional seria: metros por segundo ao quadrado (m/s2).
Movimento Retilíneo Uniforme(MRU)
Um movimento em trajetória retilínea comvelocidade constante.
Se a velocidade for positiva, o móvel está indo na mesma orientação da trajetória.
Se a velocidade for negativa, o móvel está indocontra a orientação da trajetória.
Movimento Retilíneo UniformementeVariado(MRUV)
É um movimento em trajetória retilínea comaceleração constante.
Se a aceleração for positiva, o móvel está aumentando sua velocidade a uma taxaconstante (acelerando)
Se a aceleração for negativa, o móvel estádiminuindo sua velocidade a uma taxaconstante (desacelerando)
Movimento Retilíneo UniformementeVariado(MRUV)
Um corpo em queda livre ou lançadoverticalmente para cima é um exemplo demovimento retilíneo uniformemente variado devido a aceleração constante da gravidade.
Na Terra, a aceleração da gravidade é por voltade 9,8 m/s2 (quase sempre arredondam para10 m/s2)
Movimento Circular
Quando algo se move em uma trajetória circular.
Exemplos: roda gigante, relógio, carrossel, nós (porque a Terra gira)
Movimento Circular
No caso do movimento circular, a velocidade do móvel muda de direção e sentido o tempo todo.
Movimento Circular
Além da velocidade linear do móvel, em um movimento circular também temos uma velocidade angular (ω).
Δθt0
tf
Na figura:
ω=Δθ/Δt
Movimento Circular
Quanto maior o raio da trajetória circular, maior a sua velocidade linear.
R
Pense em um disco girando...
Movimento Oblíquo
Um lançamento com velocidade constante na horizontal e aceleração na vertical.
Exemplo:
Arremessar um projétil em uma trajetória parabólica. A gravidade só age na vertical, mas na horizontal a velocidadeé constante.