AULA 1 CINEMÁTICA

* Do grego, que significa natureza, pois nos primórdios eram estudados aspectos do mundo animado e inanimado.

* Atualmente, é a ciência que estuda a natureza em geral, principalmente, as interações da matéria e energia, desde corpos infinitamente pequenos (mecânica quântica) até infinitamente grandes (Cosmologia).

* Identifica e trabalha com as leis básicas que regem o universo.

* Sendo uma ciência, utiliza o método científico, baseando-se na matemática e na lógica para a formulação de seus conceitos.

FÍSICA

Divisões da Física

• Quântica trata do universo do muito pequeno, dos átomos e das partículas que compõem os átomos.

• Clássica trata dos objetos que encontramos no nosso dia-a-dia.

• Relativística trata de situações que envolvem grandes quantidades de matéria e energia.

Divisão Tradicional

• Mecânica (cinemática, dinâmica, estática, hidrostática)

• Termologia (termometria, calorimetria, termodinâmica)

• Ondulatória• Óptica• Eletrologia (eletrostática, eletrodinâmica,

magnetismo e eletromagnetismo)• Física Moderna

2009: Ano Internacional da Astronomia (200 anos das observações de Galileu-Galilei)

CINEMÁTICA

Parte da Física que estuda o movimento sem preocupar-se com as causas que deram origem ou interferem no movimento.

CINEMÁTICA: Conceitos Movimento: quando a posição entre o corpo e o referencial variar com o tempo. Repouso: quando a posição entre o corpo e o referencial não variar no decorrer do tempo. Trajetória: Velocidade escalar média: V = ΔS/Δt onde: ΔS = S – So (variação na posição do móvel: posição final – posição inicial) Δt (variação do tempo em que ocorreu o movimento)

Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)

• Caracteriza-se por percorrer distâncias iguais em intervalos de tempos iguais, ou seja, o módulo do vetor velocidade é constante e diferente de zero.

• A aceleração do móvel é nula.• Função utilizada no MRU:

S = So + Vt

S = posição final So = posição inicial

V = velocidade do móvel t = tempo

Gráficos do MRU

• Movimento progressivo: Velocidade positiva, isto é, o móvel desloca-se no sentido positivo da trajetória.

• Movimento regressivo: Velocidade negativa, isto é, o móvel desloca-se no sentido negativo da trajetória.

1º: Posição x Tempo

Gráficos do MRU

2º: Velocidade x Tempo

PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRU

1º: Posição x Tempo

PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRU

2º: Velocidade x Tempo

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

• Movimento cuja velocidade varia uniformemente no decorrer do tempo, isto é, varia de quantidades iguais em intervalos de tempos iguais.

• A aceleração do móvel é constante no decorrer do tempo e diferente de zero.

• O espaço percorrido aumenta proporcionalmente ao quadrado do tempo. • Funções utilizadas no MRUV:

V = Vo + at

S = So + Vot + at2

2

V2 = Vo2 + 2aΔS (equação de Torricelli)

a = ΔV/Δt

Gráficos do MRUV

1º: Posição x Tempo

Concavidade voltada para cima = aceleração positiva

Concavidade voltada para baixo = aceleração negativa

Gráficos do MRUV

2º: Velocidade x Tempo

Velocidade e aceleração com sinais iguais = movimento acelerado

Velocidade e aceleração com sinais diferentes = movimento retardado

Gráficos do MRUV

3º: Aceleração x Tempo

PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRUV

1º: Velocidade x Tempo

PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRUV

2º: Aceleração x Tempo

EXERCÍCIOS1) A função horária de um carro que faz uma viagem

entre duas cidades é dada por S = 100 + 20t.

Determine em unidades do sistema internacional.

a) a posição inicial;

b) a velocidade;

c) a posição final em 30 s.

2) Um carro partindo do repouso leva 5 s para alcançar

a velocidade de 20 m/s, calcule sua aceleração

média.

3) Um corpo realiza um movimento uniformemente

variado segundo a equação horária

S = - 2t + 4t2

Julgue os itens:

1 A velocidade inicial do corpo é de –2 m/s.

2 A aceleração do corpo é de 4 m/s².

3 No instante t = 2 s o corpo estará na posição

S = 20 m.

4) No gráfico, representam-se as posições ocupadas por um corpo que se desloca numa trajetória retilínea, em função do tempo.Pode-se, então, afirmar que o módulo da velocidade do corpo:

 

a) aumenta no intervalo de 0 s a 10 s;b) diminui no intervalo de 20 s a 40 s;c) tem o mesmo valor em todos os diferentes intervalos de tempo;d) é constante e diferente de zero no intervalo de 10 s a 20 s;e) é maior no intervalo de 0 s a 10 s.

5) Um barco, navegando a favor da correnteza de um rio, tem velocidade de 6 m/s e, contra a corrente, sua velocidade é 2 m/s, ambas em relação à Terra. Podemos afirmar corretamente que a velocidade da correnteza, em relação à Terra, e a velocidade do barco, em relação a correnteza, são, respectivamente:a) 4 m/s e 2 m/sb) 2 m/s e 4 m/sc) 1 m/s e 2 m/sd) 2 m/s e 1 m/se) 6 m/s e 4 m/s