UNIDADE III Energia: Conservação e transformação. Aula 12.2 Conteúdo:

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2 UNIDADE III Energia: Conservação e transformação. Aula 12.2 Conteúdo: Quantidade de Movimento e Gravitação Universal.

3 Habilidades: Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas; Compreender os conceitos da Dinâmica; Reconhecer situações relacionadas à conservação da quantidade de movimento; Explicar a gravitação universal utilizando para isso, os conhecimentos científicos.

4 REVISÃO: Trabalho, energia e impulso. Diferença de Trabalho em Física e no senso comum. Energia pode ser considerado intuitivo. O que é energia? O que impulso? Grandezas vetoriais.

5 Quantidade de movimento e gravitação universal

6 QUANTIDADE DE MOVIMENTO

7 Quantidade de movimento. É o produto da massa do corpo por sua velocidade: Q = m.v. V Q = mv

8 A quantidade de movimento Q tem a direção e os sentido da velocidade v. A unidade do módulo da quantidade de movimento no SI é o kg m/s.

9 Exemplo: Uma bola de futebol tem massa 1,2kg e se desloca com velocidade igual a 15m/s. Qual a quantidade de movimento dela?

10 Nosso planeta dá uma força.

11 Gravitação Universal História: Sec. IV a.c. Platão Sistema: Sol, Lua e Terra Planetas conhecidos: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter, Saturno. Séc. II d.c Cláudio Ptolomeu de Alexandria Os planetas giram em órbitas circulares concêntricas, em torno da Terra.

12 Sistema Planetário de Ptolomeu: O mais famoso sistema planetário grego foi o de Cláudio Ptolomeu ( ), que considerava a Terra como o centro do Universo (sistema geocêntrico)

13 Nicolau Copérnico Heliocentrismo: Segundo esse sistema, cada planeta, inclusive a Terra, escrevia uma órbita circular em torno do Sol.

14 Johannes Kepler. Enunciou as três leis: 1. Relações entre os períodos; 2. Posições, velocidades e 3. Trajetórias dos planetas.

15 LEIS DE KEPLER - GRAVITAÇÃO

16 Leis de Kepler: 1ª lei de Kepler - lei das órbitas: Os planetas descrevem órbitas elípticas em torno do Sol, que ocupa um dos focos da elipse.

17 Leis de Kepler: 2ª lei de Kepler - lei das áreas: As áreas descritas pelo vetor posição de cada planeta são proporcionais aos intervalos de tempo gastos para descrevê-los. P U T A = k.δt S R Q

18 Leis de Kepler: 3ª lei de Kepler - lei dos períodos: Os quadrados dos tempos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos das suas distâncias médias do Sol. Sol t F

19 Lei da Gravitação Universal de Newton: A lei da gravitação universal foi formulada pelo físico Isaac Newton.

20 A Lei da Gravitação estabelece que: Dois corpos atraem-se gravitacionalmente com forças de intensidades diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade.

21 FILMES CIENTÍFICOS

22 Exemplo da Gravitação: A figura abaixo representa o Sol, três astros celestes e suas respectivas órbitas em torno do Sol: Urano, Netuno e o objeto recentemente descoberto de nome 1996 TL TL 66 Netuno Urano

23 Exemplo da Gravitação: Analise as afirmativas a seguir: I. Essas órbitas são elípticas, estando o Sol em um dos focos dessas elipses. II. Os três astros representados executam movimento uniforme em torno do Sol, cada um com um valor de velocidade diferente do dos outros. III. Dentre todos os astros representados, quem gasta menos tempo para completar uma volta em torno do Sol é Urano.

24 Indique: a) Todas as afirmativas são corretas. b) Todas as afirmativas são falsas TL 66 c) Apenas as afirmativas I e II são corretas. Netuno d) Apenas as afirmativas II e III são Urano corretas. e) Apenas as afirmativas I e III são corretas. Letra e

25 1. Um certo cometa se desloca ao redor do Sol. Levando-se em conta as 1. Leis de Kepler, pode-se com certeza afirmar que: a) a trajetória do cometa é uma circunferência, cujo centro o Sol ocupa; b) num mesmo intervalo de tempo t, o cometa descreve a maior área, entre duas posições e o Sol, quando está mais próximo do Sol;

26 c) a razão entre o cubo do seu período e o cubo do raio médio da sua trajetória é uma constante; d) o cometa, por ter uma massa bem menor do que a do Sol, não é atraído pelo mesmo; e) o raio vetor que liga o cometa ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais.

27 2. Um ponto material de massa 0,2 kg possui, num certo instante, velocidade de módulo igual a 10 m/s, direção horizontal e sentido da esquerda para direita. Determine, nesse instante, o módulo, a direção e o sentido da quantidade de movimento do ponto material. V Q

28 1. Letra E 2. V Dados do enunciado Q m = 0,2 kg v = 10 m/s Módulo: Q = m v Q = 2 kg m/s Direção: Horizontal Sentido: da esquerda para direita

29 RESUMO DA 1. Energia Mecânica: Energia cinética; Energia potencial gravitacional; Energia potencial elástica.

30 2. Trabalho de uma força. 3. Impulso.

31 Quantidade de Movimento. Gravitação Universal - Leis de Kepler.

32 FILMES CIENTÍFICOS

33 1. Como você relaciona a imagem a seguir com os conteúdos abordados na aula de hoje.

34 2. Nos filmes impacto profundo, Meteoro e Armagedom (imagem), o tema é o mesmo: um asteroide gigantesco vem na direção da Terra. Será que isso pode realmente acontecer? Porque um asteroide viria na direção da Terra?