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PREUNI SEDUC 2022 FÍSICA CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Introdução à Física Aula nº 01 14/03/22 Nesta aula trabalharemos: A habilidade H03 - Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas. 14/03/22 14/03/22 É importante que você saiba realizar cálculos matemáticos simples, como regra de três, divisão, operações com frações e potências. Caderno de Matemática: Números e Grandezas Proporcionais Unidades de medidas GRANDEZA FÍSICA • AS GRANDEZAS FÍSICAS SÃO CLASSIFICADAS EM: A) Grandeza Escalar Fica perfeitamente caracterizada pelo valor numérico e pela unidade de medida. Tempo Massa Temperatura GRANDEZA FÍSICA B) Grandeza Vetorial Necessita, para ser perfeitamente caracterizada, das ideias direção, de sentido, de valor numérico e de unidade de medida. Força P Velocidade • AS GRANDEZAS FÍSICAS SÃO CLASSIFICADAS EM: EX1. (PUCCAMP-2016) Grandezas físicas são variáveis de um objeto ou de uma situação que podem ser medidas. Algumas dessas grandezas são relacionadas entre si de forma que podemos aplicar uma regra de proporção entre elas. Há apenas grandezas físicas em: A) volume, velocidade, cor e deslocamento. B) força, tempo, pressão e forma. C) velocidade, aceleração, deslocamento e potência. D) tempo, temperatura, odor e quantidade de calor. E) energia, trabalho, aceleração e sabor. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES A FÍSICA apresenta sete unidades fundamentais de acordo com comunidade científica internacional. GRANDEZA FÍSICA UNIDADE PADRÃO SÍMBOLO Comprimento metro m Massa quilograma Kg Tempo segundo s Temperatura Kelvin K Quantidade de matéria mol mol Corrente Elétrica Ampere A Intensidade Luminosa Candela Cd FOCO NA PRÁTICA 04. (UEMG-2016) “A moça imprimia mais e mais velocidade a sua louca e solitária maratona. ” EVARISTO, 2014, p. 67. Conceição Evaristo refere-se claramente a uma grandeza física nesse texto: “imprimia mais e mais velocidade. ” Trata-se de uma grandeza relacionada não à velocidade, mas à mudança da velocidade, em relação ao tempo. A unidade dessa grandeza física, no sistema internacional de unidades, é A) m B) s C) m.s-1 D) m.s-2 E) m/s A unidade da grandeza aceleração no Sistema Internacional de unidades é dado pela razão entre as unidades de velocidade e tempo, isto é: 2 2 metro 1 m [a] m s segundo segundo s −= = = RESOLUÇÃO: A) m B) s C) m.s-1 D) m.s-2 E) m/s NOTAÇÃO CIENTÍFICA (POTÊNCIA DE DEZ) É uma maneira simplificada de se escrever um número como um produto de dois fatores, sendo o primeiro fator um número entre um (1) e dez (10) e o segundo uma potência inteira de dez. Exemplos: A) 0,00000453 m = 4,53 x 10 – 6 m B) 703000000 cm = 7,03 x 10 + 8 cm N x 10 n, com “n” inteiro, 1 N 10 EX2. Expresse as medidas abaixo em notação científica: a) 1230 = ...................................... b) 0,056 = ...................................... c) 269 x 105 = ...................................... d) 14 × 10- 3 = ...................................... e) 0,45 × 10-8 = ...................................... ENEM – 2019 – A gripe é uma infecção respiratória aguda de curta duração causada pelo vírus influenza. Ao entrar no nosso organismo pelo nariz, esse vírus multiplica-se, disseminando-se para a garganta e demais partes das vias respiratórias, incluindo os pulmões. O vírus influenza é uma partícula esférica que tem um diâmetro interno de 0,00011 mm. Em notação científica, o diâmetro interno do vírus influenza, em mm, é: A) 1,1 × 10-1 B) 1,1 × 10-2 C) 1,1 × 10-3 D) 1,1 × 10-4 E) 1,1 × 10-5 ORDEM DE GRANDEZA Nota: A “linha divisória” entre ordens de grandezas consecutivas deve ser 10 = 3,16. Alguns autores consideram a linha divisória em 5,5 (média entre 1 e 10). 10 11 𝟏𝟎= 3,16 É a potência de 10, de expoente inteiro, que mais se aproxima do módulo da medida da grandeza analisada. Partimos da notação científica: a x 10n •Se a for ≥ 10 → O.G. do nº → pot 10n+1 •Se a for < 10 → O.G. do nº → pot 10n •Consideramos 10 = 3,16 Exemplo 01: Carga elétrica elementar: 1,6 x10-19 C ≅100 x 10-19 C ⇒ O. G 10-19 Exemplo 02: O raio da Terra → 6370000 m = 6,37 x 106 m → 6,37 > 3,16 então, a O.G.(6,37 x 106 )→ 101 x 106+1 = 107 m ORDEM DE GRANDEZA ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS (REPRESENTATIVOS) BA 1 2 3 40 3,4 8 cmLeitura: 8, algarismo duvidoso, não lido (último) 4 mm, número lido, graduação mínima do aparelho 3 cm, número lido São os algarismos lidos, certos, (num instrumento medidor) e mais apenas um avaliado ou duvidoso. Sejam uma barra AB e uma escala graduada em mm. ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS (REPRESENTATIVOS) SÃO ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS: REGRAS PARA IDENTIFICAR QUANTOS SÃO OS ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS DE UMA MEDIDA ☞ Zeros à direita. Em 60,0 g, temos três algarismos significativos. ☞ Números diferentes de zero. Em 3,42 cm, temos três significativos. ☞ Zeros entre dois significativos. Em 5,407 m, temos quatro significativos. ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS (REPRESENTATIVOS) NÃO SÃO ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS: ☞ Zeros à esquerda. Em 0,0023 cm, temos dois algarismos significativos. ☞ Potências de 10. Em 4,02 x 103 mm, temos três algarismos significativos. REGRAS PARA IDENTIFICAR QUANTOS SÃO OS ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS DE UMA MEDIDA EX3. Indique o número de algarismos significativos de cada número abaixo: A) 12,00 B) 0,3300 C) 0,0015 D) 2,23. 109 E) 2008 F) 0,00000000008065 01. (UPF 2021) A galáxia de Andrômeda é considerada atualmente a mais próxima da via Láctea estando a aproximadamente 2,54 milhões de anos-luz de distância da Terra. Isso significa que a distância de Andrômeda até a Terra, em metros, é da ordem de grandeza de: (Considere a velocidade da luz como sendo 3 X 108 m/s) A) 107 B) 1022 C) 1021 D) 1023 E) 1015 FOCO NA PRÁTICA VETORES REPRESENTAÇÃO DO MÓDULO DE UM VETOR DEFINIÇÃO DE VETOR : É um segmento de reta orientado que pode representar uma Grandeza Física. A Exemplos: V Lemos: Módulo: é o tamanho do vetor a sua intensidade. Direção: é a posição do vetor. Ex.: horizontal Sentido: está indicado pela ponta da seta! Ex.: da esquerda para direita Módulo SentidoDireção Horizontal CARACTERÍSTICAS: e Vetor AVetor V ORIGEM EXTREMIDADE VETORES PROPRIEDADES ➢ VETORES POSSUEM A MESMA DIREÇÃO, SE FOREM PARALELOS OU PERTENCEREM A MESMA LINHA. ➢ VETORES POSSUEM O MESMO SENTIDO SE TIVEREM A MESMA DIREÇÃO E A MESMA ORIENTAÇÃO. Toda direção apresenta dois sentidos: ➢VETORES IGUAIS: MESMO MÓDULO, MESMA DIREÇÃO E SENTIDO. VETORES Um Vetor é o oposto de outro, quando tiver o mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário. VETORES OPOSTOS OU SIMÉTRICOS Sobre os vetores b e c podemos afirmar que tem o mesmo módulo, mesma direção mas sentidos opostos. a b r s c t a = b = - c VETORES VETORES IGUAIS Mesma Direção Mesmo Sentido a = bO vetor a é igual ao vetor b. a b r s Mesmo Módulo VETORES É um vetor que possui módulo a vezes o módulo de V e seu sentido será: - Mesmo de V se a > 0 - Contrário ao de V se a < 0 Va.R = V PRODUTO DE UM NÚMERO POR UM VETOR Observação: Um número poderá modificar o módulo e/ou o sentido de um vetor, nunca sua direção. VETORES SOMA E SUBTRAÇÃO DE VETORES – CASOS ESPECIAIS Vetores de Direções e Sentidos iguais: BA A + B O módulo do resultante é dado pela soma dos módulos dos dois vetores. O sentido do vetor soma é o mesmo de A e de B. SOMA E SUBTRAÇÃO DE VETORES REGRA DO POLÍGONO é muito útil quando precisamos somar três ou mais vetores; Sejam os vetores abaixo: Deslocam-se paralelamente os vetores dados, das suas posições originais, unindo a origem de um com a extremidade do outro vetor até o último vetor; o vetor soma (𝑺 ), obtém-se ligando a origem do primeiro vetor com a extremidade do último vetor deslocado. VETORES BC D A A C D B S Após terminarmos ocorrea formação de um polígono. VETORES SOMA E SUBTRAÇÃO DE VETORES REGRA DO PARALELOGRAMO deve ser aplicada com grupo(s) de dois vetores. Sejam os vetores abaixo: B A Deslocam-se os vetores dados paralelamente e une-se a origem de um com a origem do outro vetor; com linhas auxiliares, traça-se o paralelogramo. O vetor soma 𝑺 é a diagonal do paralelogramo formado (ver figura). A B Vamos fazer traços paralelos aos lados opostos. Soma = A + B cosθBA2BAR 222 ++= LEI DOS COSSENOS VETORES SOMA E SUBTRAÇÃO DE VETORES DECOMPOSIÇÃO ORTOGONAL DE UM VETOR Projetando perpendicularmente em Ox e Oy, temos: V é a hipotenusa do triângulo retângulo. Fy é o cateto oposto ao ângulo α, Fx é o cateto adjacente ao ângulo α. Logo: SenαVVy V Vy Senα == CosαVVx V Vx Cosα == Vy Vx x y α EX4. Sobre uma partícula agem as quatro forças representadas na figura a seguir. Qual a intensidade da força resultante sobre a partícula? A) 6 B) 7 C) 8 D) 9 E) 10 EX5. (Inatel, S.Rita do Sapucaí-MG) João caminha 3m para oeste e depois 6m para sul. Em seguida, ele caminha 11m para leste. Em relação ao ponto de partida, podemos afirmar que João está: A) a 10m para sudeste. B) a 10m para sudoeste. C) a 14m para sudeste. D) a 14m para sudoeste. E) a 20m para sudoeste. N S LO EX6. (UFMG) Uma pessoa sai para dar um passeio pela cidade, fazendo o seguinte percurso: sai de casa e anda 2 quarteirões para o Norte; dobra à esquerda andando mais 2 quarteirões para Oeste, virando, a seguir, novamente à esquerda e andando mais dois quarteirões para o Sul. Sabendo que cada quarteirão mede 100m, o deslocamento da pessoa é: A)700m para Sudeste B) 200m para Oeste C) 200m para Norte D) 700m em direções variadas E) 0 m EX7. (UNEB-BA) Um jogador de golfe necessita de quatro tacadas para colocar a bola no buraco. Os quatro deslocamentos estão representados na figura abaixo. Sendo d1 = 15 m, d2 = 6,0 m, d3 = 3,0 m e d4 = 1,0 m, a distância inicial da bola ao buraco era, em metros, igual a: A)5,0 B) 11 C)13 D) 17 E) 25 COMPOSIÇÃO DE MOVIMENTOS 𝐕𝐚𝐫𝐫 𝐕𝐫𝐞𝐬 𝐕𝐫𝐞𝐥 𝐕𝐫𝐞𝐬 = 𝐕𝐫𝐞𝐥+ 𝐕𝐚𝐫𝐫 BARCO A FAVOR DA CORRENTEZA 𝐕𝐫𝐞𝐬 = 𝐕𝐫𝐞𝐥− 𝐕𝐚𝐫𝐫 𝐕𝐚𝐫𝐫 𝐕𝐫𝐞𝐬 𝐕𝐫𝐞𝐥 BARCO CONTRA DA CORRENTEZA BARCO COM VELOCIDADE PERPENDICULARA CORRENTEZA 𝐕𝐚𝐫𝐫 𝐕𝐫𝐞𝐬𝐕𝐫𝐞𝐥 V2res = V 2 rel + V 2 arr Velocidade resultante do movimento (Vres) Velocidade relativa (Vrel) Velocidade de arrasto (Varr). FOCO NA PRÁTICA 05- (Unesp-2016) Em uma viagem de carro com sua família, um garoto colocou em prática o que havia aprendido nas aulas de física. Quando seu pai ultrapassou um caminhão em um trecho reto da estrada, ele calculou a velocidade do caminhão ultrapassado utilizando um cronômetro. O garoto acionou o cronômetro quando seu pai alinhou a frente do carro com a traseira do caminhão e o desligou no instante em que a ultrapassagem terminou, com a traseira do carro alinhada com a frente do caminhão, obtendo 8,5 s para o tempo de ultrapassagem. Em seguida, considerando a informação contida na figura e sabendo que o comprimento do carro era 4m e que a velocidade do carro permaneceu constante e igual a 30 m/s ele calculou a velocidade média do caminhão, durante a ultrapassagem, obtendo corretamente o valor A) 24 m/s B) 21 m/s C) 22 m/s D) 26 m/s E) 28 m/s COMPREENDA MELHOR
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