Resumo da Aula 1 e resolução dos exercícios de frequência

Prévia do material em texto

Resumo da matéria da Aula 1 e resolução dos exercícios de frequência.
Para definirmos movimento, temos antes que definir um ponto de referência para o qual desejamos saber se há ou não movimento e qual o tipo de movimento que estamos vendo daquele ponto de referência. A isso, chamamos referencial.
Dependendo do referencial que estamos olhando, um corpo pode ou não está em movimento. Vejamos um exemplo: quando estamos dentro de um carro em movimento e olhamos para fora da janela e vemos uma pessoa em um ponto de ônibus. Podemos visualizar movimento e repouso (parado) para cada objeto (nós dentro do carro e a pessoa no ponto de ônibus) dependendo do referencial que adotamos.
Para nós que estamos dentro do carro, vemos a pessoa que está no ponto de ônibus se movimentando (ponto de referência carro).
Se olharmos para um colega que também está dentro do carro, nosso colega está parado (ponto de referência carro).
Para a pessoa que está parada no ponto de ônibus é o carro que está em movimento, assim ela vê todos que estão no carro no mesmo tipo de movimento (referencial da pessoa parada no ponto de ônibus).
Para se descrever um movimento é imprescindível identificar o referencial.
Outras definições também são importantes.
Ponto Inicial – é onde começamos a observar o movimento, chamamos também de posição inicial.
Ponto final – é onde paramos de observar o movimento, chamamos de posição final.
Tempo inicial – é o tempo relativo ao início da observação do movimento.
Tempo final – é o tempo relativo ao final da observação do movimento.
Trajetória – caminho descrito pelo objeto móvel.
Deslocamento – o deslocamento de um objeto móvel em um determinado intervalo de tempo (t2 – t1) é (Posição em t2 – Posição em t1), ou seja, S2 – S1.
Intervalo de tempo - (t2 – t1).
Com essas definições podemos calcular a Velocidade Média do Movimento.
Observando o gráfico abaixo que foi retirado do link http://www.ifi.unicamp.br/~grad/f128/1S2011/aulas/F128_AulaMagna_02.pdf, podemos verificar:
De 0 a 5,01 s : Vm = 40m / 5.01s = 8,0 m/s
De 5,01 a 10,5 s: Vm = 60m / 5,49s = 10,9 m/s
Em todo o intervalo (de 0 a 10,5 s) : Vm = 100m / 10,5s = 9,5 m/s
Se o intervalo de tempo for diminuindo até ficar muito próximo de zero, podemos ter a Velocidade Instantânea. A velocidade (média ou instantânea) consiste na definição da rapidez do objeto móvel.
Com o conceito de Velocidade, podemos definir o que é aceleração de um objeto móvel. 
A aceleração de um objeto móvel é definida como a mudança de velocidade desse objeto.
Assim, Aceleração Média pode ser definida, matematicamente, como:
Recorrendo, mais uma vez, ao link http://www.ifi.unicamp.br/~grad/f128/1S2011/aulas/F128_AulaMagna_02.pdf, podemos verificar o conceito de Aceleração Média.
Vamos observar o gráfico da velocidade versus o tempo de corredor que acelera uniformemente de 0s até 4s, de 4s até 8s ele mantém a velocidade constante em 10 m/s e de 8s até 13 s ele volta a manter uma aceleração uniforme (neste caso, desaceleração, pois há diminuição da velocidade). Então:
de 0s até 4s: am = 10m/s / 4s = 2,5 m/s2
de 4s até 8s: am = 0m/s / 4s = 0 m/ s2
de 8s até 13s: am = -2m/s / 5s = -0,4 m/ s2
Exercício 1)
100 Km/h é a velocidade máxima permitida na estrada, para saber se 40 m/s está acima da velocidade permitida precisamos transformar 100 Km/h para m/s para comparar com 40 m/s, ou transformar 40 m/s para Km/h e comparar com 100 Km/h.
100 km/h para m/s
100 Km = 100000 m
1h = 60mim e em 1mim temos 60 s, assim, .
 = 27,7 m/s.
27,7 m/s é menor que 40 m/s. Logo o motorista está acima da velocidade permitida na estrada.
40 m/s para Km/h
40 m = 0,04 Km
 , assim, .
Logo, 144 Km/h é maior que 100 Km/h, que é a velocidade máxima permitida na estrada.
Para facilitar podemos memorizar da seguinte forma:
Para passar de Km/h para m/s, basta dividir o valor da velocidade por 3,6.
Para passar de m/s para Km/h, basta multiplicar o valor da velocidade por 3,6.
Exercício 2)
Existe um erro de digitação neste exercício. Em t = 8s a posição S2 = 50 m. Assim, obteremos a resposta dita correta.
Exercício 3)
Para calcular a aceleração média, temos que calcular:
,
V1 = 0 m/s, pois a partícula parte do repouso, assim, t1 = 0 s (instante inicial).
Em t2 = 10 s, a partícula assume v2 = 20 m/s. Logo,
 = 2m/s2