CURSINHO PRÓ-ENEM 2015 FÍSICA PROF. MARCO ANTÔNIO

Transcrição

1 CURSINHO PRÓ-ENEM 2015 FÍSICA PROF. MARCO ANTÔNIO

2 INTRODUÇÃO À MECÂNICA

3 Movimento O que é o movimento?

4 O que é o Movimento? Um corpo está em movimento em relação a um dado referencial quando a posição de qualquer dos pontos desse corpo mudar ao longo do tempo relativamente a esse referencial. Caso contrário estará em repouso em relação a esse referencial.

5 Posição Posição É definida em termos de um eixo de referência. A uma dimensão utiliza-se normalmente o eixo dos xx ou dos yy. A posição do objeto está no eixo de referência.

6 Posição A posição de uma partícula material P pode ser definida pela suas coordenadas cartesianas num sistema de eixos ordenados. Conforme o problema em estudo, o sistema de eixos ordenados deverá ser unidimensional, bidimensional ou tridimensional

7 Posição P s (57,51) 50km P s (57,51) P A (20,24) P A (20,24) 25km 50km 25km O

8 Trajetória No decorrer do tempo, uma partícula material em movimento vai ocupando sucessivas posições num determinado referencial, constituindo uma linha que se chama trajetória.

9 Trajetória Alcácer Setúbal por Auto-estrada A2 58Km Trajetória mais rápida Alcácer Setúbal por IC1 e N10 50km Trajetória mais económica Alcácer Setúbal por N253 e N km Trajetória mais curta

10 Deslocamento P(57,51) 50km Dr P(20,24) 25km O deslocamento é um Vetor Dr 50km 25km O

11 Deslocamento No Movimento Retilíneo Dr = Dx O X i X f No entanto quando uma partícula percorre uma certa distancia, segundo uma trajetória retilínea, num dado intervalo de tempo, como podemos saber qual o sentido do movimento?

12 Deslocamento Num movimento retilíneo o deslocamento é dado pela expressão: Dx = xf xi

13 Deslocamento O Xi Xf Se xf > xi, então Dx > 0 O movimento efetuou-se no sentido positivo do eixo OX O Xf Xi Se xf < xi, então Dx < 0 O movimento efetuou-se no sentido negativo do eixo OX

14 Velocidade Velocidade Média Dx A velocidade média é uma grandeza mais completa visto dar-nos informação sobre o sentido do movimento Vm = Dx (deslocamento) Dt A Velocidade Média não depende da trajetória que a partícula efetua entre dois pontos.

15 Velocidade Média v media = Dx Dt = x t f f x t i i A velocidade média é a taxa temporal que ocorre o deslocamento. A unidade S.I é o m/s (ou m.s -1 ) É o declive do gráfico posição tempo.

16 Velocidade Velocidade Média O Xi Xf Vm > 0 pois Dx > 0 O Xf Xi Vm < 0 pois Dx < 0

17 Velocidade Rapidez Média Se demorarmos 45 minutos de Alcácer até Setúbal pela estrada nacional (50km) como calculamos a velocidade média? d(distância) Dt(tempo) = 67km/h Os físicos chamam a esta grandeza Rapidez Média. Trata-se de uma grandeza escalar e é sempre positiva.

18 Rapidez Média A rapidez média é uma grandeza escalar Possui as mesmas unidades que a velocidade Distância total / tempo total A rapidez média não tem (necessariamente) o mesmo valor da velocidade média.

19 Velocidade Durante uma viagem o velocímetro de um automóvel não indica sempre o mesmo valor. Isto significa que podemos fazer corresponder a cada instante, um valor da velocidade A Velocidade Instantânea

20 Velocidade Eis alguns recordes de Velocidade Instantânea Carro de Corrida 464 km/h Corredor - 41 km/h Esquiador km/h Barco a Motor km/h

21 Velocidade Como se calcula a velocidade de uma partícula num determinado instante? Vamos observar o seguinte gráfico posição tempo de uma partícula em movimento rectilíneo Que distancia a partícula percorreu? Em que sentido? Quanto tempo durou o movimento? A sua velocidade foi constante? Qual a sua velocidade média?

22 Velocidade Qual a Velocidade no instante t = 2s? Dx Vm = D t Vm é o declive de uma recta Dx Vm Dt v Vm v v = = lim Dt 0 lim Dt 0 v Dx Dt m

23 Velocidade Instantânea - Gráfico

24 Velocidade A velocidade instantânea depende de Dx, portanto também é um vetor com as seguintes características: Aplicado na partícula Direção tangente à trajetória Movimento Retilíneo Movimento Curvilíneo Sentido do movimento nesse instante

25 GRÁFICOS

26 Gráfico Posição - Tempo

27 A área sombreada dos gráficos velocidade vs tempo é numericamente igual ao espaço percorrido pelo corpo. X

28 Aceleração e Velocidade Quando num objeto a velocidade e a aceleração têm a mesma direção e sentido, este movimento é progressivo Quando num objeto a velocidade e a aceleração têm a mesma direção mas com sentidos opostos, o movimenot é retrógrado

29 Aceleração e Velocidade Movimento rectilíneo uniforme Velocidade constante e aceleração nula Fonte:

30 Aceleração e Velocidade Movimento retilíneo uniformemente acelerado Fonte:

31 Aceleração e Velocidade Movimento retilíneo uniformemente retardado Fonte:

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34 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO Um ônibus percorreu 20 km a 60 km/h e 60 km a 90 km/h. Determine a velocidade escalar média do ônibus nos 80 km percorridos. Considere que, em cada trecho, o ônibus sempre manteve velocidade constante.

35 Um carro com uma velocidade de 80 Km/h passa pelo Km 240 de uma rodovia às 7h e 30 mim. A que horas este carro chegará à próxima cidade, sabendo-se que a mesma está situada no km 300 dessa rodovia?

36 Você faz determinado percurso em 2,0 horas, de automóvel, se a sua velocidade média for 75 km/h. Se você fizesse esta viagem a uma velocidade média de 100 km/h você ganharia: a) 75min b) 35min c) 50min d) 30min e) 25min

37 Um pessoa caminha numa pista de Cooper de 300 m de comprimento, com velocidade média de 1,5 m/s. Quantas voltas ela completará em 40 minutos? a) 5 voltas b)7,5 voltas c) 12 voltas d)15 voltas e)20 voltas

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39 OBRIGADO!!