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AULA 1 CINEMÁTICA
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* Do grego, que significa natureza, pois nos primórdios eram estudados aspectos do mundo animado e inanimado.
* Atualmente, é a ciência que estuda a natureza em geral, principalmente, as interações da matéria e energia, desde corpos infinitamente pequenos (mecânica quântica) até infinitamente grandes (Cosmologia).
* Identifica e trabalha com as leis básicas que regem o universo.
* Sendo uma ciência, utiliza o método científico, baseando-se na matemática e na lógica para a formulação de seus conceitos.
FÍSICA
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Divisões da Física
• Quântica trata do universo do muito pequeno, dos átomos e das partículas que compõem os átomos.
• Clássica trata dos objetos que encontramos no nosso dia-a-dia.
• Relativística trata de situações que envolvem grandes quantidades de matéria e energia.
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Divisão Tradicional
• Mecânica (cinemática, dinâmica, estática, hidrostática)
• Termologia (termometria, calorimetria, termodinâmica)
• Ondulatória• Óptica• Eletrologia (eletrostática, eletrodinâmica,
magnetismo e eletromagnetismo)• Física Moderna
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2009: Ano Internacional da Astronomia (200 anos das observações de Galileu-Galilei)
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CINEMÁTICA
Parte da Física que estuda o movimento sem preocupar-se com as causas que deram origem ou interferem no movimento.
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CINEMÁTICA: Conceitos Movimento: quando a posição entre o corpo e o referencial variar com o tempo. Repouso: quando a posição entre o corpo e o referencial não variar no decorrer do tempo. Trajetória: Velocidade escalar média: V = ΔS/Δt onde: ΔS = S – So (variação na posição do móvel: posição final – posição inicial) Δt (variação do tempo em que ocorreu o movimento)
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Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
• Caracteriza-se por percorrer distâncias iguais em intervalos de tempos iguais, ou seja, o módulo do vetor velocidade é constante e diferente de zero.
• A aceleração do móvel é nula.• Função utilizada no MRU:
S = So + Vt
S = posição final So = posição inicial
V = velocidade do móvel t = tempo
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Gráficos do MRU
• Movimento progressivo: Velocidade positiva, isto é, o móvel desloca-se no sentido positivo da trajetória.
• Movimento regressivo: Velocidade negativa, isto é, o móvel desloca-se no sentido negativo da trajetória.
1º: Posição x Tempo
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Gráficos do MRU
2º: Velocidade x Tempo
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PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRU
1º: Posição x Tempo
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PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRU
2º: Velocidade x Tempo
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Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)
• Movimento cuja velocidade varia uniformemente no decorrer do tempo, isto é, varia de quantidades iguais em intervalos de tempos iguais.
• A aceleração do móvel é constante no decorrer do tempo e diferente de zero.
• O espaço percorrido aumenta proporcionalmente ao quadrado do tempo. • Funções utilizadas no MRUV:
V = Vo + at
S = So + Vot + at2
2
V2 = Vo2 + 2aΔS (equação de Torricelli)
a = ΔV/Δt
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Gráficos do MRUV
1º: Posição x Tempo
Concavidade voltada para cima = aceleração positiva
Concavidade voltada para baixo = aceleração negativa
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Gráficos do MRUV
2º: Velocidade x Tempo
Velocidade e aceleração com sinais iguais = movimento acelerado
Velocidade e aceleração com sinais diferentes = movimento retardado
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Gráficos do MRUV
3º: Aceleração x Tempo
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PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRUV
1º: Velocidade x Tempo
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PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRUV
2º: Aceleração x Tempo
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EXERCÍCIOS1) A função horária de um carro que faz uma viagem
entre duas cidades é dada por S = 100 + 20t.
Determine em unidades do sistema internacional.
a) a posição inicial;
b) a velocidade;
c) a posição final em 30 s.
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2) Um carro partindo do repouso leva 5 s para alcançar
a velocidade de 20 m/s, calcule sua aceleração
média.
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3) Um corpo realiza um movimento uniformemente
variado segundo a equação horária
S = - 2t + 4t2
Julgue os itens:
1 A velocidade inicial do corpo é de –2 m/s.
2 A aceleração do corpo é de 4 m/s².
3 No instante t = 2 s o corpo estará na posição
S = 20 m.
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4) No gráfico, representam-se as posições ocupadas por um corpo que se desloca numa trajetória retilínea, em função do tempo.Pode-se, então, afirmar que o módulo da velocidade do corpo:
a) aumenta no intervalo de 0 s a 10 s;b) diminui no intervalo de 20 s a 40 s;c) tem o mesmo valor em todos os diferentes intervalos de tempo;d) é constante e diferente de zero no intervalo de 10 s a 20 s;e) é maior no intervalo de 0 s a 10 s.
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5) Um barco, navegando a favor da correnteza de um rio, tem velocidade de 6 m/s e, contra a corrente, sua velocidade é 2 m/s, ambas em relação à Terra. Podemos afirmar corretamente que a velocidade da correnteza, em relação à Terra, e a velocidade do barco, em relação a correnteza, são, respectivamente:a) 4 m/s e 2 m/sb) 2 m/s e 4 m/sc) 1 m/s e 2 m/sd) 2 m/s e 1 m/se) 6 m/s e 4 m/s