física 11.º ano | energia em movimento movimentos na terra e no espaço unid ade 1

Física 11.º ano | Energia em Movimento

Movimentos na Terra e no Espaço

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Viagens com GPS

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O GPS (Sistema de Posicionamento Global) é um sistema de navegação constituído por uma rede de 24 satélites.

Estes satélites são denominados Navstar e estão a uma distância máxima de cerca de 20 000 km da Terra, em seis planos de órbita diferentes, dando duas voltas em torno da Terra em cada 24 horas.

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Cada satélite dá a volta à Terra em 12 horas e emite sinais com intervalos de tempo curtos (1 ms), que são recebidos por um receptor de GPS. Este receptor compara a informação que recebe de trêstrês destes satélitessatélites com a que tem na base de dados para determinardeterminar a posiçãoposição de um ponto à superfície da Terra.

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Método da triangulação

A distância do emissor ao receptor, sabendo que o sinal viaja à velocidade da luz (c = 3 x 108 m s-1), é:

d ct

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UTILIZAÇÕES CIVISUTILIZAÇÕES CIVIS

Determinação das coordenadas geográficas de um dado ponto, muito útil, por exemplo:— no transporte e localização de transporte e localização de acidentadosacidentados ou de pessoas que possam estar desaparecidas ou isoladas devido a factores ambientais e/ou climatéricos;— na vigilância e localização, por parte do corpo policial,corpo policial, de suspeitos e viaturas;— na melhoraria da segurança rodoviáriamelhoraria da segurança rodoviária, por detecção de viaturas em excesso de velocidade;— para a segurança dos taxistas,segurança dos taxistas, cuja posição é sempre conhecida na central, caso haja assaltos ou agressões;— na identificação, por parte dos taxistas, de um percurso alternativopercurso alternativo no transporte de clientes.

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UTILIZAÇÕES INDUSTRIAISUTILIZAÇÕES INDUSTRIAIS

• Controlo do tráfego aéreo e marítimo• Controlo das fronteiras.• Auxílio nas logísticas de transporte e operações financeiras.• Vigilância das infra-estruturas críticas nos sectores da energia e das comunicações.

UTILIZAÇÕES MILITARESUTILIZAÇÕES MILITARES

Detecção do local exacto de queda ou de lançamento de bombas inteligentes.

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unidade 1Coordenadas geográficas

Lisboa

Latitude: 38º 4’ N (38,07º N)

Longitude: 9º 8’ W (9,13º W)

A latitudelatitude é a distância angular (medida em graus) do equador ao paralelo do lugar.

A longitudelongitude é a distância angular (medida em graus) entre osemimeridiano de Greenwich, em Inglaterra, e o semimeridiano do lugar.

A altitudealtitude é a distância, medida na vertical, entre o nível médiodas águas do mar e o lugar.

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unidade 1Coordenadas cartesianas

O referencial cartesiano referencial cartesiano é constituído por um sistema de eixos (o eixo dos yy e dos zz) perpendiculares entre si

Movimento a três dimensõesdimensões é necessário indicar as suas coordenadas cartesianas (x, y, z)

Movimento a duas dimensõesduas dimensões, bastam duas coordenadas, referentes ao plano em que se encontra e que podem ser (x;y), (x;z) ou (y;z).

Movimento numa só dimensãonuma só dimensão — pode indicar--se apenas a coordenada respectiva: x ou y ou z.

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As sucessivas posições que um corpo ocupa ao longo do tempo definem a trajectória.trajectória.

A medida do percurso efectuado sobre a trajectória é a distância percorridadistância percorrida (d = 330 km).

O deslocamentodeslocamento, como grandeza vectorial, caracteriza-se por ter: direcção, sentido, ponto de origem (A) e ponto de chegada (B). O seu valor é dado pela diferença de dois pontos: AB r

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A rapidez média rapidez média (ou celeridade média) é uma grandeza escalar positiva que traduz o espaço percorrido, s, num determinado intervalo de tempo, t.t.

A velocidade instantâneavelocidade instantânea é uma grandeza vectorial,

tangente à trajectória em cada instante.

)s m( 1média

t

sr

A A velocidade médiavelocidade média é uma grandeza vectorial e corresponde àrazão entre o deslocamento e o intervalo de tempo necessário para se dar esta variação de posição.

)s m( 1

t

rvmédia

)(lim 10

m s

t

rv tmédia

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Descrição do movimento a partir de um gráfico x(t)

Movimento noMovimento no sentido positivo sentido positivo

tt: [0;10] s; [40;50] s : [0;10] s; [40;50] s

Movimento noMovimento no sentido negativo sentido negativo

tt: [20;40] s : [20;40] s

Em repousoEm repousott: [0;10] s: [0;10] s