Cinemática: Deslocamento e Trajetória

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Cinemática III
Física
1o bimestre – Aula 3
Ensino Médio
1a
SÉRIE
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Cinemática.
Compreender conceitos relacionados à cinemática: trajetória, deslocamento escalar e distância percorrida.
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. 
A família Silva embarcou em uma emocionante jornada, partindo de sua casa (ponto A) em direção a uma pitoresca cidade litorânea (ponto B). Após desfrutarem das praias e das atrações locais, decidiram explorar uma antiga vila nas montanhas antes de concluir sua viagem na movimentada metrópole
(ponto C). Ao chegar em casa, a família se perguntou sobre o deslocamento total de sua aventura, percebendo que as posições iniciais e finais determinam o deslocamento, enquanto a distância percorrida depende do intricado caminho que escolheram. Elabore uma explicação para justificar a diferença entre deslocamento e espaço percorrido.
 Todo mundo escreve
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Para começar
Um avião voando horizontalmente com velocidade constante deixa cair um pacote. É possível traçar a trajetória do pacote após ele cair do avião? Para analisar a trajetória do pacote, vamos adotar dois referenciais: um no solo (S) e outro no avião (A).
Trajetória 
Referencial (S)
Referencial (A)
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Foco no conteúdo
Trajetória 
Para um observador parado no solo, a trajetória do pacote é praticamente um arco de parábola. Já para a pessoa no avião, a trajetória do pacote é praticamente retilínea e vertical.
Referencial (S)
Referencial (A)
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Foco no conteúdo
Para entender o deslocamento escalar, vamos analisar a trajetória de uma pessoa correndo em um parque. As placas ao longo de sua trajetória formam uma escala numérica com origem em zero, em que o sentido crescente indica a direção da trajetória. A pessoa inicia sua corrida na placa de 2 m e para, após alguns instantes, na placa de 10 m para verificar seu celular. Podemos indicar que o deslocamento escalar é a diferença entre as posições inicial e final.
Deslocamento escalar 
Pessoa correndo
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Foco no conteúdo
Para calcular o deslocamento escalar dessa pessoa, temos:
Posição inicial: 2 m
Posição final: 10 m
Portanto, um deslocamento escalar de 8 m.
Deslocamento escalar 
Pessoa correndo
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Foco no conteúdo
Como a pessoa está correndo no mesmo sentido adotado da trajetória, dizemos que é um movimento progressivo (. Caso a pessoa estivesse correndo em sentido oposto ao da trajetória, tendo como referencial as placas, a trajetória seria denominada retrograda (. 
Deslocamento escalar 
Pessoa correndo
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Foco no conteúdo
A variação de posição escalar é determinada exclusivamente pelas posições iniciais e finais ocupadas pelo objeto em movimento, enquanto a distância percorrida está vinculada ao comprimento da trajetória que ele percorre.
Distância percorrida 
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Foco no conteúdo
Vamos analisar uma pessoa que corre até a placa de 10 m e retorna até a posição de 4 m.
Deslocamento não coincidi com o sentido da trajetória
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Foco no conteúdo
Portanto, na situação em que a trajetória da pessoa coincide com o sentido do deslocamento, temos:
Deslocamento
Deslocamento coincidi com o sentido da trajetória
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Foco no conteúdo
Agora, supondo que a pessoa tenha reiniciado sua corrida na posição 10 m e a tenha encerrado na posição 4 m, teremos:
Observe que o deslocamento é negativo, nesse caso, pois a trajetória da pessoa não coincide com o sentido do deslocamento. 
Deslocamento
Deslocamento não coincidi com o sentido da trajetória
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Foco no conteúdo
Neste caso, a distância percorrida será a somatória dos deslocamentos na trajetória realizada pela pessoa. Portanto, temos:
6 
Portanto, a distância percorrida pela pessoa nessa corrida é de 14 m.
Distância percorrida
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Foco no conteúdo
(PUC-MG) Você e seu amigo resolvem ir ao último andar de um edifício. Vocês partem juntos do primeiro andar. Entretanto, você vai pelas escadas e seu amigo, pelo elevador. Depois de se encontrarem na porta do elevador, descem juntos pelo elevador até o primeiro andar. É correto afirmar que:
a) o seu deslocamento foi maior que o de seu amigo.      
b) o deslocamento foi igual para você e para seu amigo.      
c) o deslocamento de seu amigo foi maior que o seu.      
d) a distância que seu amigo percorreu foi maior que a sua.
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Aplicando
(PUC-MG) Você e seu amigo resolvem ir ao último andar de um edifício. Vocês partem juntos do primeiro andar. Entretanto, você vai pelas escadas e seu amigo, pelo elevador. Depois de se encontrarem na porta do elevador, descem juntos pelo elevador até o primeiro andar. É correto afirmar que:
a) o seu deslocamento foi maior que o de seu amigo.      
b) o deslocamento foi igual para você e para seu amigo.      
c) o deslocamento de seu amigo foi maior que o seu.      
d) a distância que seu amigo percorreu foi maior que a sua.
Correção
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Aplicando
Um móvel parte do ponto A e viaja até o ponto B. Na sequência, retorna ao ponto C, finalizando, assim, sua viagem. Qual é a distância percorrida por esse móvel?
10.000 m.
3.000 m.
0 m.
19.300 m.
20.000 m.
Variação de tempo
10.000 m
700 m
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Na prática
Um móvel parte do ponto A e viaja até o ponto B. Na sequência, retorna ao ponto C, finalizando, assim, sua viagem. Qual é a distância percorrida por esse móvel?
10.000 m.
3.000 m.
0 m.
19.300 m.
20.000 m.
Correção
10.000 m
700 m
 
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Na prática
Compreendemos os conceitos relacionados à cinemática: trajetória, deslocamento escalar e distância percorrida.
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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.
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Referências
Lista de imagens e vídeos
Slides 3 ao 17 — Imagens elaboradas para o material. 
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Referências
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