Física I FEP111 ( )

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1 Físic I FEP 4345) º Semesre de 3 Insiuo de Físic Uniersidde de São Pulo Professor: Vldir Guimrães E-mil: ldirg@if.usp.br Fone: e 5 de goso

2 Moimeno Unidimensionl Noção cienífic Vmos conencionr escreer s quniddes físics no formo: A n onde n é um número ineiro e A se enconr enre e. O número de lgrismos de A, indic precisão d qunidde indicd lgrismos significios). A pre n, indic ordem de grndez d qunidde indicd. Dec d) Heco h) 3 Quilo k) 6 Meg M) 9 Gig G) Ter T) 5 Pe P) 8 E E) - Deci d) - Ceni c) -3 Mili m) -6 Micro µ) -9 Nno n) - Pico p) -5 Femo f) -8 Ao )

3 Moimeno Unidimensionl Dimensões ds grndezs físics Qunidde Símbolo Dimensão Áre A [A]= L Volume V L 3 Velocidde L/T Acelerção L/T Forç F ML/T Pressão F/A) p M/LT Densidde M/V) ρ M/L 3 Energi E ML /T Poênci E/T) P ML /T 3 A pressão em um fluido em moimeno depende d su densidde e d su elocidde. Enconre um combinção dess grndezs que enh dimensão de pressáo. [P]= [ρ] [ ]

4 Moimeno Unidimensionl Deslocmeno, elocidde e rpidez Pr descreer o moimeno de um prícul, precismos descreer posição d prícul e como es posição ri o longo do seu moimeno. Precismos de um referencil. O deslocmeno do crro enre os insnes e é e corresponde à rição d posição do crro. deslocmeno é um qunidde eoril) Ms, disânci percorrid é um qunidde esclr comprimeno do cminho percorrido).

5 Moimeno Unidimensionl Rpidez médi Definimos rpidez médi de um prícul, como rzão enre disânci percorrid e o empo ol do percurso. grndez esclr) rpidez _ médi disânci_ ol empo _ ol s Velocidde médi A elocidde médi é definid como rzão enre o deslocmeno ) e o inerlo de empo ) do moimeno. elocidde médi é um grndez eoril) med f f i i e med

6 Moimeno Unidimensionl Velocidde médi Gráfico d posição de um prícul em função do empo. med f f i i m Corresponde à inclinção d re que une os ponos P e P. A elocidde médi enre os ponos P e P é mior ou menor que enre P e P?

7 Moimeno Unidimensionl Velocidde insnâne Gráfico d posição de um prícul em função do empo. m g Derid = inclinção d re = g Reduzindo-se o inerlo de empo pr o cálculo, conerge-se pr ngene à cur ermelh) no pono P. Define-se elocidde insnâne como inclinção d ngene no pono considerdo. Iso corresponde se omr o inerlo. ) lim Derid ) d d

8 Moimeno Unidimensionl Velocidde insnâne Gráfico d posição de um prícul em função do empo. ) d d ) Deermine elocidde insnâne no insne =,8 s. ) Qundo elocidde é mior? Qundo el é nul? El cheg ser negi?

9 Moimeno Unidimensionl Velocidde insnâne A posição um pedr lrgd de um penhsco é descri por = 5, onde esá em meros e em segundos. Enconre elocidde d pedr durne qued, em função do empo. ) lim ) ) ) lim ) d d n C d Cn d ) n

10 Moimeno Unidimensionl Acelerção médi A celerção médi é definid como de rição d elocidde ) em relção o inerlo de empo ) do moimeno. med f f i i e med Acelerção insnâne A celerção insnâne é o limie d rzão /, qundo ende zero. Em um gráfico de elocidde em função do empo, celerção insnâne é inclinção d re ngene em um ddo pono. ) lim ) d d d d / d d) d d

11 Moimeno Unidimensionl Velocidde e celerção insnânes A posição um pedr lrgd de um penhsco é descri por = 5, onde esá em meros e em segundos. Enconre elocidde d pedr durne qued, em função do empo. ) 5 d ) d ) ) d d d d / d d) d d ) m / s

12 Moimeno Unidimensionl Velocidde e celerção insnânes Suponh que posição um prícul sej descri por = C 3, onde esá em meros e em segundos. Enconre s epressões pr s sus elocidde e celerção, em função do empo. ) d d ) 3C ) d d d d / d d) d d ) 6C n C d Cn d n

13 Moimeno Unidimensionl Equções cinemáics pr celerção consne Suponh que celerção de um prícul sej descri por = C. Enconre epressão pr su elocidde, em função do empo. med med Áre sombred corresponde. Suponh que: Um re C ) C ) C áre ) )

14 Moimeno Unidimensionl Suponh que celerção de um prícul sej descri por = C. Enconre epressão pr su posição, em função do empo. ) Áre sob cur corresponde. ) ) ) áre ) ) ) pr ) Um prbol )

15 Moimeno Unidimensionl Equções cinemáics pr celerção consne Suponh que celerção de um prícul sej descri por = C. Enconre epressão pr su elocidde, em função d posição. ) Eq. De Torricelli

16 Moimeno Unidimensionl Equções cinemáics pr celerção consne Suponh que celerção de um prícul sej descri por = f). Enconre s epressões pr s sus elocidde e posição, em função do empo. med ) Áre sombred corresponde. ) ) i i pr ) ) ) d

17 Moimeno Unidimensionl d ) ) d d ) ) d d ) d ) ) d d Inegris e derids Inegris indefinids Inegris definids ) ) d ) ) ) ) d ) ) ) d ) d derid Inegrl n C d Cn d n ) ) C n ) d n C n

18 Moimeno Unidimensionl Equções cinemáics pr celerção consne Suponh que celerção de um prícul sej descri por = C. Enconre epressão pr su elocidde, em função do empo. ) ) ) d ) ) ) d ) Áre sombred corresponde. ) Cd ) C d C C ) ) ) o C C

19 Moimeno Unidimensionl Equções cinemáics pr celerção consne Suponh que celerção de um prícul sej descri por = Consne. Enconre epressão pr su posição, em função do empo. d ) ) ) ) d ) ) ) ) ) ) ) ) Equção horári d elocidde: Equção horári d posição: onde )

20 Moimeno Unidimensionl Eercícios ) Um crro é fredo é prr com elocidde decrescendo um consne de 5, m/s/s. Se elocidde inicil é de 3 m/s, ) qul é disânci percorrid durne frengem? b) Quno empo le é o crro prr? c) Qul disânci percorrid no úlimo segundo do moimeno? ) Em um ese de colisão, um crro ijndo km/h inge um prede de concreo imóel. Qul celerção do crro durne colisão? Compre com celerção d gridde.

21 Moimeno Unidimensionl Eercícios 3) Um pedr ird pr cim com elocidde de 4,7 m/s. Sbendo que celerção d gridde no locl é de 9,8 m/s, ) Quno empo le pr pedr ingir o pono mis lo d rjeóri? b) Qul lur ingid? c) Volndo o pono de origem, qul é o empo ol do percurso?

22 Moimeno Unidimensionl Eercícios 4) Um crro corre com elocidde de 9 km/h em um zon escolr. Um crro de políci pre do repouso qundo o corredor pss por ele e celer à de 5, m/s. ) qundo políci lcnçrá o crro? b) qul será elocidde d políci o lcnçá-lo?

23 Moimeno Unidimensionl Efeio chicoe corpo ir pr frene e depois pr rás) num colisão cus lesões no pecoço. N décd de 7 inslrm encosos de cbeç nos bncos ms s lesões coninum. Porque? Porque o ir bg em que ser ciondo em menos de.5 s 5 ms)?

24 Moimeno Unidimensionl Eercício desfidor: A figur mosr celerção do ronco e d cbeç de um pesso durne um colisão, que começ no insne =. O início d celerção do ronco sofreu um rerdo de 4 ms, empo que o encoso leou pr ser comprimido conr pesso. A celerção d cbeç sofreu um rerdo de mis de 7ms. Qul er elocidde do ronco qundo cbeç começou celerr?