Cinemática: exemplos e exercícios. Aulas 53 e 54

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1 Cinemática: exemplos e exercícios. Aulas 53 e 54 01/09/2017 IFSP PTB / Téc. em Logística Int. ao Ensino Médio / 1ª série / Física Prof. Renato Pugliese

2 Da aula anterior... Estudo dos Movimentos Cinemática: - Variáveis físicas: - Referencial; - Espaço: s, x, y e z; posição (s), deslocamento (Δs) e distância percorrida (d); - Tempo: instante (t) e intervalo (Δt); - Velocidade média (v m ), constante (v) ou instantânea (v(t)); - Aceleração média (a m ), constante (a) ou instantânea (a(t)); - Equações (funções) do Movimento Uniforme (MU) e do Movimento Uniformemente Variado (MUV); - Gráficos do MU e do MUV.

3 Exemplos 1. Numa competição automobilística, um carro se deslocando em linha reta se aproxima de uma curva com velocidade de 72km/h. O piloto, então, pisa no freio durante 5s e consegue reduzir a velocidade do carro para 10m/s. Supondo que os freios imprimam ao carro uma aceleração retardadora constante, qual o seu valor? Dê a resposta em m/s² e em km/h².

4 Exemplos 2. Dois móveis, A e B, estão em uma trajetória retilínea, sendo a equação horária das posições, respectivamente s A (t) = 4 + 2t e s B (t) = 4t + 4t². Se as unidades estão no SI (Sistema Internacional), indique: a) a aceleração dos móveis A e B; b) a posição do móvel A no instante t = 3 s; c) em qual instante o móvel B estará na posição 24 m.

5 Dicas para resolver problemas - Identifique se o objeto se movimenta de modo uniforme (MU) ou uniformemente variado (MUV); - Separe as variáveis físicas disponíveis no enunciado (t, s, v, a, vi, vf, si, sf...); - Monte equações e calcule aquelas em que você tem apenas uma incógnita.

6 Exercícios (em dupla, entregar hoje ou na próxima aula usaremos as aulas para finalizar) 1. A estudante Bruna leva cerca de 6 minutos para ir do portão de entrada do câmpus PTB do IFSP até a sala de aula e neste caminho ele percorre 360 metros. Qual a velocidade média que ela desenvolve? Dê a resposta em m/s e em km/h. 2. Um automóvel viaja a 40 Km/h durante a primeira hora e a 55Km/h nas duas horas seguintes. Qual a sua velocidade média durante as três primeiras horas, em km/h?

7 Exercícios 3. Uma torneira está pingando, soltando uma gota a cada intervalo igual de tempo. As gotas abandonam a torneira com velocidade nula. Desprezando a resistência do ar, no momento em que a quinta gota sai da torneira, as posições ocupadas pelas cinco gotas são melhor representadas por qual sequência? JUSTIFIQUE sua resposta. 4. Um corpo com velocidade de 10 m/s, passa a sofrer uma aceleração de 5 m/s² durante 3 s. Qual será a velocidade do corpo, em m/s, após esse tempo?

8 Exercícios 5. Faça as seguintes conversões de unidades de medida a) 2,3km =? m b) 2,3h =? min c) 72 km/h =? m/s 6. Numa quinta-feira qualquer, a fila única de estudantes que pretendem esquentar suas marmitas no micro-ondas da escola tem comprimento médio de 40 m. Em média, a distância entre as pessoas na fila é de 1 m. Os estudantes podem esquentar individualmente suas marmitas em 4 aparelhos de micro-ondas, e cada aparelho leva 4,0 min para esquentar cada marmita. a) Qual a velocidade média, em m/min, dos(as) estudantes ao longo da fila? b) Quanto tempo um(a) estudante gasta na fila?

9 Exercícios 7. Dois ciclistas percorrem, com velocidade constante, uma pista retilínea. No instante t = 0, o primeiro encontra-se a 10 m da origem e o segundo a 15 m. Sabendo-se que suas velocidades escalares são, respectivamente, de 15 m/s e 10 m/s, calcule o intervalo de tempo decorrido e a distância a partir da origem onde se dará o encontro entre os dois. 8. Gabi, estudando o movimento retilíneo uniformemente variado, deseja determinar a posição de um móvel no instante em que ele muda o sentido de seu movimento. Sendo a função horária da posição do móvel dada por s(t) = 2t² - 12t + 30, onde s é sua posição em metros e t o tempo de movimento em segundos, a posição desejada é?

10 Critério de avaliação (3º bimestre) Experimento 1 (X1) - Coleta de dados, cálculo de velocidade e plotagem de gráficos: 2 pontos na nota final; Exercícios (E1) Uma lista feita em dupla, em sala ou em casa: 2 pontos na nota final pela lista entregue resolvida corretamente; Prova escrita (P1) Para avaliação individual (sobre X1 e E1), feita na semana de avaliação: 6 pontos na nota do bimestre. NB3 = 0,2*X1 + 0,2*E1 + 0,6*P1