Introdução à Física 1 - Mecânica

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Professor: Déborah Reis Alvarenga
Disciplina: Física 1
Aula 1: Introdução – MRU e MRUV
O QUE É A FÍSICA 1 – MECÂNICA? 
 É a ciência que descreve e prediz as condições de repouso e movimento dos corpos, com ou sem a ação de forças externas. 
OBJETIVOS 
Ao final do curso o aluno deve ser capaz de: 
 
 demonstrar domínio dos princípios gerais e fundamentais de Física; 
 descrever e explicar fenômenos naturais; 
 saber diagnosticar, formular e encaminhar soluções de problemas físicos; 
 utilizar a linguagem científica na expressão de conceitos físicos, na descrição de procedimentos de trabalhos e na divulgação de seus resultados; 
 reconhecer as relações do desenvolvimento da Física com outras áreas do saber. 
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EMENTA 
1- Medidas em Física 
Sistema de Unidades – Notação Científica – Ordem de Grandeza. 
2- Movimento em uma dimensão 
Deslocamento – Velocidade – Aceleração – Movimento com aceleração constante. 
3- Movimento em duas e três dimensões 
Vetor deslocamento, Velocidade e Aceleração – Lançamento oblíquo. 
4- Leis de Newton 
As três Leis de Newton – Força – Massa – Peso – Força de atrito e de arraste –
Forças no movimento circular. 
5- Trabalho de uma força 
Trabalho em uma dimensão – Trabalho e energia cinética – 
Trabalho e energia em três dimensões – Potência. 
6- Conservação de Energia 
Forças conservativas e não-conservativas – A conservação de energia. 
7- Sistema de Partículas 
Impulso, conservação do momento Linear - colisões. 
8- Rotação 
Variáveis rotacionais – Energia Cinética de rotação – Torque – Momento angular – 
Conservação do movimento angular. 
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Unidade 1: Conceitos de Medidas e Introdução à Cinemática
Conceitos básicos da mecânica:
 
Espaço: definido para medir posição, distância e comprimento (metros - m);
Tempo: definido para medir instantes (segundo - s);
 Massa: definido para comprar objetos ;
Força: definido como a ação de um corpo em outro (Newtons – N = Kg.m/s2).
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Unidade 1: Introdução à Cinemática
Para que estudar o movimento?
 Qual a distância que um avião deve percorrer antes de atingir sua velocidade de decolagem?
Quando você lança uma bola para cima, qual a altura máxima que ela atinge?
Quando um corpo escorrega da sua mão, quanto tempo você tem para segurá-lo antes que ele caia no chão?
Geólogos estudam o movimento das placas tectônicas para prever terremotos
Motoristas utilizam a cinemática ao dirigir um veículo.
Movimento Retilíneo:
I – Movimento Retilíneo Uniforme (MRU): movimento com velocidade constante
II – Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV): movimento com aceleração constante
III – Movimento Retilíneo Variado (MRV): movimento com aceleração variável
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Qual o deslocamento total do carrinho?
 DS = S2 – S0 = 280 – 0 = 280 m
Qual o deslocamento do carrinho entre os instantes de tempo t1e t2?
 DS = S2 – S1 = 280 – 20 = 260 m
Qual a velocidade média do carrinho entre os instantes de tempo t1e t2 ?
 VELOCIDADE = DESLOCAMENTO = DS então: DS = S2 – S1 = 280-20 =260 = 86,6 m/s
 TEMPO t t t2 – t1 4-1 3
Pergunta: Existe posição negativa? E deslocamento negativo?
Deslocamento, tempo e velocidade média
S0= 0
t0 = 0
S1= 20m
t1 = 1s
S2= 280m
t2 = 4s
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Qual o deslocamento total do carrinho?
 DS = Sfinal – Sinicial= 20 – 0 = 20 m
Deslocamento vs distância percorrida
S0= 0
t0 = 0
S1= 20m
t1 = 1s
S2= 280m
t2 = 4s
Qual a distância percorrida pelo carrinho?
 Stotal = 280 + 260 = 540 m
*Velocidade média vs velocidade escalar média
Escalar vs Vetor
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Unidades de medida:
m/s, Km/h, m/h, Km/s, cm/s, etc...
Sistema internacional: m/s
Conversão de unidades:
1 minuto = 60 segundos
1 hora = 3600 segundos
1 Quilômetro = 1000 metros
Velocidade
/ 3,6 
x 3,6 
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Unidade 2: Movimento em um dimensão
Movimento com velocidade constante (a = 0):
 V = deslocamento = D S 
 tempo t
 
Movimento com aceleração constante :
 am = variação da velocidade = D V
 tempo t
 
Exemplo: Qual é a aceleração média de um móvel que, em 5s, altera sua velocidade escalar de 3 m/s para 13 m/s?
 am = variação da velocidade = 13 – 3 = 2 m/s2
 tempo 5 
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Unidade 2: Movimento em um dimensão
Movimento com velocidade constante MRU ou MU:
 V = deslocamento = D S 
 tempo t
 
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Movimento em uma dimensão
Equações do Movimento com aceleração constante MRUV ou MUV:
1ª)
2ª) 
3ª) 
Velocidade Instantânea:
 
 
Aceleração Instantânea:
 
Velocidade e Aceleração Instantânea
 Casos em que a posição/velocidade é descrita por uma função de ordem n
Como calcular derivada?
dtn = ntn-1
dt
dconstante = 0
dt
dt2 = 2t1
dt
dt1 = 1
dt
dt3 = 3t2
dt
Exemplo: Considere uma partícula cujo movimento é descrito pela função: 
Determine a velocidade e a aceleração dessa partícula no instante t = 2s.
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