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Professora Patricia Lorensini- Disciplina de Física Aluno (a): _____________________________________________________ Grandezas Físicas e Sistema Internacional Grandezas Físicas: Consistem de fenômenos ou eventos que podem ser descritos por um número seguido por uma unidade de medida, avaliados com o uso de um instrumento. Exemplo: temperatura é avaliada com um termômetro. Massa, utiliza-se uma balança. Grandezas Escalares e Grandezas Vetoriais: uma grandeza escalar é aquela que depende somente de um número e sua unidade para descrever certo fenômeno. Massa, por exemplo. Por outro lado, uma grandeza é dita vetorial se, além do valor e de uma unidade, a grandeza necessita de orientação para ser descrita. Um exemplo é o deslocamento (ΔS). Sistema Internacional de Unidades (SI): padrão de medidas em nível global, definido em razão de sete grandezas fundamentais (imagem 1): Existem grandezas, chamadas derivadas, que consistem da combinação de duas ou mais grandezas fundamentais ou descritas em função de uma grandeza fundamental (imagem 2): Cinemática – Definição e Principais Conceitos Define-se por cinemática o ramo da mecânica que estuda os movimentos, sem levar em conta suas causas e consequências. Movimento: variação da posição de um móvel ou corpo em relação à um referencial. Referencial: ponto de comparação ou de análise inicial de certo fenômeno. Posição: localização de um móvel ou corpo em relação à um referencial ou plano. Trajetória: linha representativa das diversas posições ocupadas por um móvel em certo intervalo de tempo em relação a um referencial. Corpo extenso: tal situação ocorrerá quando as dimensões do móvel não podem ser desconsideradas na avaliação de um movimento. Exemplo: um carro/caminhão passando por um obstáculo (Figura1). Ponto Material: chamado de partícula ou corpo puntiforme, descreve a situação na qual as dimensões do móvel não influem na análise do movimento, isto é, as dimensões do móvel são desprezíveis se comparadas às dimensões da trajetória. Exemplo: As dimensões do veículo não interferem na distância entre duas cidades (Figura 2). Repouso e Movimento: Para se determinar tais conceitos, é importante que tenha um referencial de análise. Diz-se que um corpo se encontra em repouso em relação a um referencial se sua posição não se altera em relação a este, isto é, se não se afasta nem aproxima. Por outro lado, se a posição do corpo se altera em relação ao referencial, dizemos que ele está em movimento. Deslocamento (ΔS): É definido como a distância, descrita por uma linha reta, entre as posições final (S) e inicial (S0). Cuidado aqui para não confundir com o caminho percorrido ou distância percorrida, que é descrita como as diversas posições que um móvel ocupa num dado intervalo de tempo. Movimentos Progressivo e Retrógrado: tais movimentos são definidos sobre o deslocamento em função do referencial adotado. Se o valor da posição final for maior que o valor da posição inicial, dizemos que o movimento é progressivo. Caso contrário, ou seja, se o valor da posição final for menor que a posição inicial, o movimento será retrógrado. EXEMPLO 1: Para calcular a velocidade média, precisamos saber a distância entre as cidades e tempo de duração da viagem. Por exemplo, vamos supor que um carro dirigido por uma pessoa gastou 3 horas para percorrer 240 quilômetros. A velocidade média será determinada através da divisão entre a distância e o tempo gasto na viagem. Veja: Nessa viagem, o carro desenvolveu uma velocidade média de 80 km/h. Ao utilizarmos o cálculo da velocidade média, nessas situações, estamos verificando que esse carro percorreu 80 quilômetros a cada 1 hora de viagem. EXEMPLO 2: Uma família viaja de São Paulo para o Rio de Janeiro, para passar as férias. A viagem tem uma duração de 6 horas em um percurso de 435 km. Qual a velocidade média do automóvel da família? Atividades: 1. Dentre as alternativas a seguir, qual representa uma grandeza fundamental do Sistema Internacional? a) Massa b) Tempo c) Velocidade d) Comprimento e) Temperatura 2. Ao passar pelo marco “km 200” de uma rodovia, um motorista vê um anuncio com a inscrição: ABASTECIMENTO E RESTAURANTE A 30 MINUTOS”. Considerando que esse posto de serviço se encontra junto ao marco “km 245” dessa rodovia, pode-se concluir que o anunciante prevê, para os carros que trafegam nesse trecho, uma velocidade média, em km/h, de: a) 80 b) 90 c) 100 d) 110 e) 120 3. Suponhamos que um carro faça o percurso de Rio Grande a Porto Alegre, de 200 km, em 3 horas. Qual a sua velocidade média? 4. Alonso decidiu passear pelas cidades próximas da região onde mora. Para conhecer os locais, ele gastou 2 horas percorrendo uma distância de 120 km. Que velocidade Alonso estava em seu passeio? 5. Laura estava passeando no parque com uma velocidade de 10 m/s em sua bicicleta. Realizando a conversão de unidades, qual seria essa velocidade se expressássemos em quilômetros por hora? 6. Partindo do instante zero, um veículo sai da posição inicial de 60 metros e chega à posição final de 10 metros após 5 segundos. Qual a velocidade escalar média do veículo para efetuar esse percurso? 7. Qual é a velocidade escalar média de uma pessoa que percorre a pé 1800 m em 600 segundos? Transforme o resultado em km/h. 8. Um carro mantém uma velocidade constante de 72 km/h. Qual a distância em km que este carro percorre em 2h30min? 8. Transforme as velocidades abaixo em km/h: a) 12m/s: b) 270m/s: c) 78m/s: d) 56m/s: 9. Transforme as velocidades abaixo em km/h: a) 13km/h: b) 150km/h: c) 98 km/h: d) 77 km/h: