Cinemática e Aceleração

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Cinemática V
Física
1o bimestre – Aula 5
Ensino Médio
1a
SÉRIE
2024_EM_B1_V1
Cinemática.
Compreender os conceitos relacionados à cinemática: aceleração escalar média.
Conteúdo
Objetivo
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(EM13CNT101) Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
(EM13CNT204) Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Para começar: 3 minutos
Foca no conteúdo: 20 minutos.
Na prática: 8 minutos.
Aplicando: 12 minutos.
O que aprendemos hoje: 2 minutos. 
Leia o trecho da reportagem: “Guepardo tem quatro vezes a 'força de arranque' de Usain Bolt, diz estudo”.
“Todos sabem que os guepardos são incrivelmente rápidos. Agora, uma nova pesquisa ilustrou como a aceleração e o ágil ziguezague deles deixam os outros animais na poeira e os cientistas espantados. Pesquisadores primeiro descobriram que os guepardos podem correr duas vezes mais rápido do que o campeão olímpico Usain Bolt em um ‘pique’. Então, eles mediram a energia produzida pelo músculo do guepardo em comparação com o tamanho de seu corpo e fizeram o mesmo cálculo para Bolt.
5 MINUTOS
https://g1.globo.com/natureza/noticia/2013/06/guepardo-tem-quatro-vezes-forca-de-arranque-de-usain-bolt-diz-estudo.html 
Continua...
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Para começar
Link da reportagem: https://g1.globo.com/natureza/noticia/2013/06/guepardo-tem-quatro-vezes-forca-de-arranque-de-usain-bolt-diz-estudo.html
Eles descobriram, então, que o guepardo tem quatro vezes a força de arranque do atleta.
Esse poder de acelerar rapidamente – não apenas de atingir velocidade – é a chave do sucesso do guepardo como caçador, disse Alan Wilson, cientista que liderou o estudo.
Ele é professor de biomecânica da locomoção no Royal Veterinary College da Universidade de Londres”.
5 MINUTOS
https://g1.globo.com/natureza/noticia/2013/06/guepardo-tem-quatro-vezes-forca-de-arranque-de-usain-bolt-diz-estudo.html 
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Para começar
Link da reportagem: https://g1.globo.com/natureza/noticia/2013/06/guepardo-tem-quatro-vezes-forca-de-arranque-de-usain-bolt-diz-estudo.html
Como a pesquisa mencionada sobre os guepardos evidencia a importância da aceleração para o sucesso do guepardo como caçador? 
 Todo mundo escreve
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Para começar
Quando um automóvel aumenta ou diminui sua velocidade, a variação de velocidade se dá em um intervalo de tempo. O conceito da física que estuda essa taxa de variação é a aceleração. É ela que nos diz sobre o arranque inicial de um carro, por exemplo. Um arranque lento implica ganho de velocidade em um tempo maior do que em um arranque rápido. Dizemos que o arranque lento teve menor aceleração do que o arranque rápido.
Aceleração escalar
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Foco no conteúdo
Podemos calcular a rapidez com que um móvel muda sua velocidade. Para isso, vamos definir a aceleração escalar média por meio de:
No Sistema Internacional de medidas, temos que a unidade da aceleração é:
Aceleração escalar
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Foco no conteúdo
Um carro consegue variar sua velocidade por meio da aceleração. Quanto mais rápida a arrancada, maior será sua variação de velocidade, por exemplo. No caso do guepardo, ele atinge maiores velocidades em um tempo menor graças à aceleração. O corredor Usain Bolt também consegue uma maior variação de velocidade em um tempo mais curto do que a dos outros atletas devido à sua aceleração. 
Usain Bolt vence a final dos 100m nos Jogos Olímpicos de 2008.
Aceleração escalar
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Foco no conteúdo
(Unirio) Caçador nato, o guepardo é uma espécie de mamífero que reforça a tese de que os animais predadores estejam entre os bichos mais velozes da natureza. Afinal, a velocidade é essencial para aqueles que caçam outras espécies em busca de alimentação. O guepardo é capaz de, saindo do repouso e correndo em linha reta, chegar à velocidade de 72km/h em apenas 2,0 segundos. Determine a aceleração escalar média deste mamífero.
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Aplicando
(Unirio) Caçador nato, o guepardo é uma espécie de mamífero que reforça a tese de que os animais predadores estejam entre os bichos mais velozes da natureza. Afinal, a velocidade é essencial para aqueles que caçam outras espécies em busca de alimentação. O guepardo é capaz de, saindo do repouso e correndo em linha reta, chegar à velocidade de 72km/h em apenas 2,0 segundos. Determine a aceleração escalar média deste mamífero.
 = 
 
 
Resposta: A aceleração escalar média deste mamífero é de .
Correção
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Aplicando
3- (FGV-SP) Um trem se desloca com velocidade de 72 km/h, quando o maquinista vê um obstáculo à sua frente. Aciona os freios e para em 4s. A aceleração média imprimida ao trem pelos freios foi, em módulo, igual a:
a) .
b) .
c) .
d) .
e) Zero.
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Na prática
3- (FGV-SP) Um trem se desloca com velocidade de 72 km/h, quando o maquinista vê um obstáculo à sua frente. Aciona os freios e para em 4s. A aceleração média imprimida ao trem pelos freios foi, em módulo, igual a:
a) .
b) .
c) .
d) .
e) Zero.
 = 
Correção
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Na prática
Compreendemos os conceitos relacionados à cinemática: aceleração escalar média.
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O que aprendemos hoje?
BARRETO, B.; XAVIER, C. Física aula por aula. Mecânica: 1º ano. São Paulo: FTD, 2016. 
LEMOV, D. Aula nota 10: 49 técnicas para ser um professor campeão de audiência. Tradução de Leda Beck. Consultoria e revisão técnica de Guiomar N. de Mello e Paula Louzano. São Paulo: Da Prosa/Fundação Lemann, 2011.
Imagens
Slide 8 – https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/Usain_Bolt_winning.jpg/640px-Usain_Bolt_winning.jpg.
Slide 9 – https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6b/Gepardjagt2_%28Acinonyx_jubatus%29.jpg/640px-Gepardjagt2_%28Acinonyx_jubatus%29.jpg.
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Referências
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