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MECÂNICA CLÁSSICA Maritza Pires Monteiro Resumo Aula 1 Física 1 DEFINIÇÕES A mecânica estuda os movimentos dos corpos materiais Classificações da mecânica: Cinemática: estuda e descreve o movimento de corpos, de sistemas de corpos ou de pontos, sem se preocupar com as causas desse movimento. Dinâmica: estuda as causas de um movimento, e seus possíveis efeitos. Na dinâmica, é dito que um movimento ocorre (ou se modifica) através da ação de uma força. Estática: estuda sistemas físicos em que a força resultante é nula, ou seja, não há movimento. Cinemática Unidimensional Estuda os movimentos de um corpo, que ocorrem em apenas uma dimensão. Movimento uniforme: é todo tipo de movimento que possui velocidade constante, em todo tempo em que o movimento é realizado. A velocidade será sempre constante e diferente de zero. Esse movimento será descrito por uma reta do tipo X(t) = a + bt Percursos iguais serão feitos em intervalos de tempo iguais! A velocidade média é definida por: Considerando que Tempo Inicial = T0 e X(t0) = X0, obteremos a Lei Horária do Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) A aceleração média mede com que rapidez ocorre a variação da velocidade de um determinado corpo, em determinado intervalo de tempo. A unidade da aceleração média, no Sistema Internacional, é m/s² Outra unidade que pode ser usada é Km/h² Para acharmos a aceleração média em um gráfico, basta calcularmos a tangente do ângulo teta. Aceleração Média A representação gráfica de uma integral é a área. Logo, a área sob o gráfico Velocidade X Tempo é a variação da posição Mede a velocidade em cada ponto do tempo. Devemos tender o intervalo de tempo T para zero Representação gráfica: em um gráfico Posição X Tempo (S X T), se traçarmos uma reta tangente sobre um ponto no tempo Tx, acharemos a velocidade instantânea de um objeto naquele tempo Tx. Sabendo que a velocidade é a derivada da posição, podemos definir, também, que a posição é a integral da velocidade. S da partícula nos instantes T0 e T1. Velocidade Instantânea A aceleração instantânea mede com que rapidez ocorre a variação da velocidade de um determinado corpo, quando o intervalo de tempo Aceleração Instantânea T tende a zero. A aceleração é a derivada da função velocidade. Logo, se você tem a função velocidade, basta derivá-la para encontrar a função da aceleração. EXEMPLO! Dada a função posição, em metros, do objeto A. Calcule a velocidade instantânea no instante T = 2s e a aceleração instantânea no instante de tempo T = 1s: DERIVAR ESSA FUNÇÃO! Aceleração para T = 1s: DERIVAR FUNÇÃO DA VELOCIDADE! Função da velocidade para T = 2s: EXERCÍCIO! LEMBRAR! A aceleração é a derivada segunda da posição! Se integrarmos duas vezes a função aceleração, obteremos a função posição! A velocidade é a integral da função aceleração. A área sob o gráfico a X T vai representar a variação da velocidade entre os pontos de tempo analisados. Para acharmos a função posição S (T): integrar a função velocidade ou fazer a área sob o gráfico de v X T para descobrir Para acharmos a função velocidade V (T): derivar a função posição; traçar a tangente de determinado ponto em um gráfico S X T; integrar a função aceleração ou achar a área sob o gráfico a X T para saber EM RESUMO (...) S V Para acharmos a função aceleração a (T): derivar a função velocidade, ou traçar a reta tangente de determinado ponto em um gráfico V X T Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) Nesse movimento, a velocidade vai variar de forma constante. A aceleração deverá ser diferente de zero (aceleração tangencial), e também, será constante. Equação para relacionar posição com tempo: O gráfico S X T será uma parábola, pois a equação da posição é um polinômio de segundo grau. Equação para achar a velocidade em um instante de tempo T: Como a equação da velocidade é um polinômio de primeiro grau, o gráfico V X T será uma reta. Nesse gráfico, a tangente do ângulo teta será a aceleração "a" Exemplo de como funciona o MRUV: Equação de Torricelli: essa equação relaciona velocidade com variação da posição (deslocamento). Toda vez que o exercício não der o tempo, a gente usa essa equação!
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