Slides de Aula III - Tópicos física e geral experimental

Prévia do material em texto

Prof. João Justo
UNIDADE III
Tópicos de Física Geral 
e Experimental
 Pitágoras foi um importante matemático e filósofo grego nascido em meados de 570 a.C., na 
ilha de Samos. Ele adquiriu um vasto conhecimento viajando pelo Egito e outras civilizações, 
acreditando que os números seriam suficientes para descrever a natureza por completo.
1) Pitágoras
Fonte: acervo pessoal.
Fundamental n = 1
n = 2
n = 3
n = 4
n = 5
 Nascido em 384 a.C., na cidade de Estagira, Aristóteles foi um dos mais influentes filósofos 
da Grécia Antiga. Filho de um médico que cuidava do rei da Macedônia, aos dezessete anos 
de idade, Aristóteles se mudou para Atenas para estudar na Academia de Platão, onde ficou 
por vinte anos, até a morte de Platão, em 348 a.C. Posteriormente, Aristóteles se tornou o 
tutor de Alexandre, o Grande, e fundou a sua própria escola.
1) Aristóteles
Fonte: autoria própria.
Ciência
Prática Produtiva
Arte
Retórica
Etc.Etc.
Ética
Política
Teoria
Matemática
Ciência 
Natural
Biologia
Botânica
Química
Etc.
Etc.Etc.
Aritmética
GeometriaLógica
Metafísica
Teologia
 Arquimedes viveu na Grécia, no século III a.C. e, durante um dos seus banhos, constatou 
que um corpo imerso na água se torna “mais leve” devido a certa força, vertical para cima, 
exercida pelo líquido sobre o corpo, a qual “alivia” o peso do corpo. 
1) Arquimedes
Fonte: autoria própria.
a) b)
O recipiente a seguir é preenchido com um fluido de massa específica d = 7 kg/m3. No fundo 
dele, uma esfera de massa 4 kg e volume 0,8 m3 é presa por um fio de aço, e permanece, 
totalmente, submersa. Determine a tração no fio, sabendo-se que a gravidade local vale 
10 m/s2:
1) Exemplo
Fonte: autoria própria.
(A) (B)
T P
E
O recipiente a seguir é preenchido com um fluido de massa específica d = 1000 kg/m3. No 
fundo dele, uma esfera de massa 2 kg e volume 0,0008 m3 é presa por um fio de aço, e 
permanece, totalmente, submersa. Determine a tração no fio, sabendo-se que a gravidade 
local vale 10 m/s2:
Interatividade
Fonte: autoria própria.
(A) (B)
T P
E
O recipiente a seguir é preenchido com um fluido de massa específica d = 1000 kg/m3. No 
fundo dele, uma esfera de massa 2 kg e volume 0,0008 m3 é presa por um fio de aço, e 
permanece, totalmente, submersa. Determine a tração no fio, sabendo-se que a gravidade 
local vale 10 m/s2: 
Resposta
Fonte: autoria própria.
(A) (B)
T P
E
 Ainda como contribuição importante para a Ciência, Arquimedes estudou o que se chama de 
Lei das Alavancas. A Lei das Alavancas mostra que um pequeno peso pode equilibrar um 
grande peso, desde que ele esteja bem mais afastado do polo do que o peso maior.
2) Lei das Alavancas
d1 d2
F2F1
Fonte: autoria própria.
Considerando a configuração a seguir e os valores de F1 = 30 N, d1 = 100 cm e d2 = 3 m, 
determine o valor de F2:
2) Exemplo – Arquimedes 
d1 d2
F2F1
Fonte: autoria própria.
Um sistema de polias é utilizado para manter em equilíbrio dois cilindros. Sabendo-se que o 
cilindro D tem um peso igual a 600 N, e que os fios e as polias podem ser considerados ideais, 
determine o peso do cilindro B:
2) Exemplo – Arquimedes 
Fonte: autoria própria.
D
B
O peso de 1000 N é sustentado devido à ação da força F, por meio de fios e polias ideais. Para 
que o sistema se mantenha em equilíbrio, qual deverá ser o valor da força F?
Interatividade
Fonte: autoria própria.
F
1000 N
O peso de 1000 N é sustentado devido à ação da força F, por meio de fios e polias ideais. Para 
que o sistema se mantenha em equilíbrio, qual deverá ser o valor da força F?
Resposta
Fonte: autoria própria.
F
1000 N
 Todos os planetas giram em torno do Sol em órbitas elípticas, sendo que o Sol ocupa um dos 
focos da elipse (Primeira Lei de Kepler).
3) Leis de Kepler
Fonte: autoria própria.
Semieixo 
menor Semieixo 
maior
Planeta
Centro
Periélio AfélioBA
F1
F2
Sol
 Um planeta, em sua órbita em torno do Sol, move-se de tal forma que o vetor posição, com a 
origem no centro do Sol e a extremidade no centro do planeta, varre as áreas iguais em 
intervalos de tempos iguais (Segunda Lei de Kepler).
3) Leis de Kepler
Fonte: autoria própria.
A1 A2
∆S1 ∆S2
 O quadrado do período de qualquer planeta é, diretamente, proporcional ao cubo do raio 
médio da sua órbita (Terceira Lei de Kepler).
3) Leis de Kepler
Fonte: autoria própria.
A massa da Terra é, aproximadamente, 80 vezes, a massa da Lua e a distância entre os 
centros de massa desses astros é, aproximadamente, 60 vezes o raio da Terra. A respeito do 
sistema Terra-Lua, pode-se afirmar que:
A) A Lua gira em torno da Terra com uma órbita elíptica e em um dos focos dessa órbita está 
o centro de massa da Terra;
B) A Lua gira em torno da Terra com uma órbita circular e o centro de massa da Terra está no 
centro dessa órbita;
C) A Terra e a Lua giram em torno de um ponto comum, o centro de massa do sistema Terra-
Lua, localizado no interior da Terra.
3) Exemplo
Considere o raio médio da órbita de Júpiter em torno do Sol, igual a 5 vezes o raio médio da 
órbita da Terra.
Segundo a Terceira Lei de Kepler, qual é o período de revolução de Júpiter em torno do Sol?
Interatividade
Considere o raio médio da órbita de Júpiter em torno do Sol, igual a 5 vezes o raio médio da 
órbita da Terra.
Segundo a Terceira Lei de Kepler, qual é o período de revolução de Júpiter em torno do Sol?
Resposta
De acordo com uma das Leis de Kepler, cada planeta completa (varre) as áreas iguais em 
tempos iguais em torno do Sol.
Como as órbitas são elípticas e o Sol ocupa um dos focos, conclui-se que:
I. Quando o planeta está mais próximo do Sol a sua velocidade aumenta;
II. Quando o planeta está mais distante do Sol a sua velocidade aumenta;
III. A velocidade do planeta, em sua órbita elíptica, independe de sua posição relativa ao Sol.
Assinale a alternativa correta:
a) Somente a I está correta.
b) Somente a II está correta.
c) Somente a II e a III estão corretas.
d) Todas estão corretas.
e) Nenhuma está correta.
4) Exercícios
Baseando-se nas Leis de Kepler, pode-se dizer que a velocidade de um planeta:
a) Independe de sua posição, relativamente, ao Sol.
b) Aumenta, quando está mais distante do Sol.
c) Diminui, quando está mais próximo do Sol.
d) Aumenta, quando está mais próximo do Sol.
e) Diminui no periélio.
4) Exercícios
No sistema planetário:
a) Cada planeta se move em uma trajetória elíptica, tendo o Sol como o centro.
b) A linha que une o Sol ao planeta descreve as áreas iguais em tempos iguais.
c) A razão do raio de órbita para o seu período é uma constante universal.
d) A linha que liga o Sol ao planeta descreve, ao mesmo tempo, diferentes áreas.
4) Exercícios
O movimento de translação da Terra é:
a) Periódico.
b) Retilíneo uniforme.
c) Circular uniforme.
d) Retilíneo, mas não uniforme.
e) Circular não uniforme.
4) Exercícios
Temos, agora, uma atividade que envolve o conteúdo abordado na aula de hoje!
 Você poderá tirar as suas dúvidas no chat ou com o(a) tutor(a).
Estarei esperando-o(a)!
Convite para o chat
ATÉ A PRÓXIMA!