Cinemática, Dinâmica Ondas

Transcrição

1 Cinemática, Dinâmica Ondas Licenciatura em Ciências da Natureza Componente Curricular: Energia e Movimento Professor: Sérgio Mittmann Dos Santos Alunos: Chamis Nédia Abdul Khalek, Graziela Traçante Rodrigues, Júlia Silveira Dalmagro

2 CINEMÁTICA Cinemática é o estudo dos movimentos sem a preocupação com as suas causas. Em cinemática podemos estudar quatro itens: 1. Deslocamento de uma partícula 2. Tempo levado para ocorrer um deslocamento 3. Velocidade média ou instantânea de uma partícula 4. Aceleração de uma partícula

3 Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) Movimento de Queda Livre Movimento Circular Uniforme A palavra uniforme indica que o valor da velocidade permanece constante. Quando um corpo se desloca com velocidade constante, ao longo de uma trajetória retilínea, dizemos que ele realizou um movimento retilíneo uniforme. A velocidade não é mais uma constante. A aceleração é a diferença entre a variação da velocidade pela variação do tempo. É o movimento de subida ou descida que os corpos realizam no vácuo ou quando desprezamos a resistência do ar. Uniformemente acelerado. A trajetória é retilínea, vertical e a aceleração é a mesma para todos os corpos. Uma partícula está em movimento circular uniforme quando se descreve uma circunferência ou um arco de circunferência com velocidade escalar constante. Embora a velocidade escalar não varie, o movimento é acelerado porque a velocidade muda de direção.

4 Experimento 1: MATERIAL: Fita Métrica; Cronômetro; Dominó. PROCEDIMENTO 1: 1. Montar uma fila com as peças de dominós igualmente espaçados, esta fila deve ser reta. 2. Ativar o cronômetro junto com o peteleco que dará início ao movimento e desativar quando o último dominó cair. 3. De posse dos dados do tempo total e da distância total do percurso calcular a velocidade média pela equação: V=Distância/Tempo. 4. Fazer os procedimentos (1), (2) e (3) com espaçamentos 2 cm e 3 cm e 5cm.

5 RESULTADOS: Número Total de Dominós Espaçamento Ente as Peças Tempo da Queda (segundos) Distância Total (metros) V=d/t? 28 3cm 1,41x10-3 0,81 574,46 m/s 28 2cm 8,2x10-4 0,56 682,92m /s 28 5 cm 2,68 1,3 0,485m/ s Quando as peças estão bem próximas a velocidade é mais baixa, porque a velocidade em que cada peça toca a seguinte é menor. Quando se tem uma distância maior ainda, a velocidade será mais lenta, pois as peças demoram mais para serem tocadas.

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7 DINÂMICA

8 Objetivo Definir conceitos de movimento,velocidade e força. Estabelecer relação entre os movimentos físicos e diários.

9 Prática Supondo que um jogador esteja parado, receba a bola, com isso saia correndo e a pareça uma adversário na sua frente, ele dribla o adversário indo para a esquerda e logo em seguida ele pula e lança a bola.

10 1ªLei de Newton Quando o jogador estava parado e saiu correndo ele executou a primeira lei de Newton ("Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.").

11 2ª Lei de Newton Quando o jogador foi para a esquerda, mudando assim a direção do movimento, ele executou a segunda lei de Newton ("A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é imprimida.").

12 3ª Lei de Newton Quando o jogador jogou a bola ele precisou pular para isso, sendo assim seu pé e pernas fizeram uma força no chão cujo a qual foi executada também sobre o jogador fazendo assim ele sair do chão ("A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: ou as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em direções opostas.").

13 ONDAS

14 Máquina de ondas Modelo didático Maneira real de demonstrar o movimento ondulatório ao ver o fenômeno que ocorre na onda. Utilizando material simples e de baixo custo. O experimento é uma "máquina de ondas", criada com 128 palitos colados a uma fita elástica ou adesiva. A máquina deve ser mantida presa pelas duas extremidades firme.

15 Máquina de ondas Modelo didático - Material 178 cm de elástico Cola e fita adesiva Palito de picolé

16 Objetivo do experimento Demonstrar que quando se perturba qualquer sistema mecânico instável, a resposta da natureza será seu movimento. visualizar o comportamento das ondas. Observar como a energia se propaga através das ondas. Perceber o modo ondulatório e algumas características de fenômenos de ondas manifestadas pela máquina de ondas. Refletir sobre grandezas e suas unidade de medida (comprimento das ondas, frequência, amplitude,velocidade e fase). Modo de oscilação das ondas e vibração por ressonância.

17 A Física modela umaonda A física modela ondas Como uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é assinalada pelo comprimento de onda O tempo decorrido para uma oscilação é medido pelo período da onda, que é o inverso da sua frequência. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda. Como uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é assinalada pelo comprimento de onda O tempo decorrido para uma oscilação é medido pelo período da onda, que é o inverso da sua frequência. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.

18 Categorização de dados velocidade de propagação Demonstrar que a energia que vaga se propaga pela torção da fita. Tendo a fita elástica tensa a energia de cada palito comunica a sua deslocação para o próximo. A onda quando chegar ao final, onde os palitos não podem ser movidas, refletem e se espalham no sentido oposto ao original. Tempo de propagação da onda (s) Longitudes da "máquina"(cm) Cronometrar e comparar o tempo ocorrido em cinco diferentes ondas produzidas pela máquina de onda. Propor a seguinte conta: medir o comprimento da "máquina" e multiplicamos por dois (desde o tempo da onda de saída até o de retorno) e dividir pela média de tempo. O cálculo conclui a Velocidade de propagação da onda. 176 cm x 2 / 1,61 segundos = 218,63 cm/s

19 Ondas de matéria Louis de Broglie, 1924 O comprimento de onda de matéria é também chamado a comprimento de onda de Broglie

20 Atividades práticas

21 Referências Penteado,Paulo Cesar M.Física- Ciência e Tecnologia/Paulo Cesar M.Penteado,Carlos Magno A. Torres São Paulo:Moderna,2005. Halliday, Fundamentos de Física,Volume 1 Mecânica,LTC.