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Síntese Unidade 1 11º ano
IDEIAS - CHAVE
Os corpos interatuam por ação de forças. As interações são devidas ao contacto entre os corpos ou podem ocorrer à distância. Por exemplo, a força gravitacional é uma força de ação à distância.
Quando há interação entre os corpos, as forças atuam sempre aos pares. Constituem um par ação-reação.
A resultante das forças ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ) que atuam num corpo (considera-se o modelo da
partícula material ou do centro de massa) relaciona-se com a massa (m) desse corpo e com a aceleração ( adquirida pelo seu movimento. A expressão
matemática que relaciona estas grandezas é: ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ Esta expressão
traduz a Lei Fundamental da Dinâmica ou 2ª Lei de Newton.
A massa de um corpo é uma medida da sua inércia.
A inércia indica a aversão que os corpos têm em modificar o seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme.
As características do movimento de um corpo dependem da resultante das forças que atuam sobre esse corpo.
Quando a resultante das forças que atuam num corpo é nula, o corpo está em repouso ou adquire movimento retilíneo uniforme, que traduz a 1ª Lei de Newton.
A queda livre e a ascensão dos graves são dois movimentos, na vertical, nos quais o corpo está sujeito, apenas, à ação da força gravitacional.
Desprezando a resistência do ar e outros atritos, verifica-se:
o na queda livre, sem velocidade inicial ( ⃗⃗⃗⃗ ⃗ , o corpo adquire movimento retilíneo uniformemente acelerado [m.r.u.a.), com aceleração de valor constante. Qualquer corpo, independentemente da sua massa, move-se com a mesma aceleração - é a aceleração da gravidade cujo valor é, nas proximidades da superfície terrestre, 9,8 m s-2
o na ascensão de um grave o corpo adquire movimento retilíneo
uniformemente retardado (m.r.u.r.), com velocidade inicial ( ⃗⃗⃗⃗ ⃗ , até atingir a altura máxima. Depois o corpo cai em queda livre.
Considerando o efeito da resistência do ar apreciável, o movimento da queda na vertical depende da resultante das forças que atuam sobre esse corpo. O
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corpo adquire dois tipos de movimentos: movimento retilíneo uniformemente acelerado e movimento retilíneo uniforme.
Uma partícula material livre está em repouso ou adquire movimento retílineo uniforme (m.r.u.) se for nula a resultante das forças que atuam sobre ela. Neste movimento, a partícula material tem uma trajetória retilínea e velocidade constante diferente de zero. A expressão analítica da Lei do movimento Retilíneo Uniforme é:
(a particular move-se na direção horizontal, sendo o
referencial escolhido o eixo 0x)
As expressões analíticas da Lei da Velocidade e da Lei do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado são:
Lei da Velocidade
(Se a partícula material se mover na vertical, em queda livre, a aceleração é a aceleração da gravidade .)
Lei do Movimento
(A partícula material move-se na direção
horizontal sendo o eixo escolhido o eixo 0x)
(A partícula material move-se na direção
horizontal sendo o eixo escolhido o eixo 0y)
(o sinal de e de g depende do sentido arbitrado como positivo)
O movimento de um projétil, lançado horizontalmente, com efeito da resistência do ar desprezável, é caracterizado pela sobreposição de dois movimentos: uniformemente acelerado na vertical e uniforme na horizontal.
O movimento circular uniforme é o movimento de uma partícula que descreve uma circunferência (de raio r) com as seguintes características:
o A aceleração centrípeta, ⃗⃗⃗⃗ ), é radial e tem o sentido sempre dirigido para o centro da circunferência. O seu valor é dado pela expressão:
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Síntese Unidade 1 11º ano
o A força centrípeta, ( ⃗⃗⃗⃗ ), tem direção radial e sentido dirigido para o
centro da circunferência. Determina-se a sua intensidade através da expressão:
o a velocidade linear ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ é constante, sendo a direção tangente à circunferência em qualquer ponto;
o a expressão matemática que relaciona as grandezas velocidade linear e velocidade angular é: ;
o o valor da velocidade angular ( mantém-se sempre constante;
o por exemplo, um satélite geoestacionário descreve um movimento circular em torno da Terra, com velocidade de módulo constante.
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FUNÇÃO X(T) CONHECIDA COMO LEI DO MOVIMENTO
Sobre a função x(t) podemos resumir:
DISTÂNCIA PERCORRIDA SOBRE A TRAJETÓRIA E DESLOCAMENTO
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VELOCIDADE E GRÁFICOS POSIÇÃO-TEMPO
Informações relativas à velocidade retiradas a partir de um gráfico da função
x(t)
Relativamente a um gráfico da função v(t) podemos resumir:
ACELERAÇÃO
Diferenças entre os movimentos retilíneos e curvilíneos
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Síntese Unidade 1 11º ano
LEIS DE NEWTON
2ª LEI: CARACTERÍSTICAS DOS MOVIMENTOS RETILÍNEOS
MOVIMENTO DE QUEDA À SUPERFÍCIE DA TERRA
Lançamento vertical com resistência do ar desprezável (m.u.v.)
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Síntese Unidade 1 11º ano
MOVIMENTO DE QUEDA E SUBIDA À SUPERFÍCIE DA TERRA
MOVIMENTO DE QUEDA À SUPERFÍCIE DA TERRA
Com resistência do ar não desprezável (m.u.)