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CCE1006 - BASES FÍSICAS PARA ENGENHARIA Aula 3: Mecânica 1 – Movimento dos Corpos AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Referencial Todo movimento é relativo, depende do REFERENCIAL. Repouso (posição fixa) Movimento (posição variável) Todo movimento é relativo, depende do REFERENCIAL. AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Trajetória Trajetória é o conjunto das posições percorridas por um corpo. A trajetória é dada pelas posições que um corpo ocupa ao longo do tempo. O movimento pode ser definido como a alteração da posição (ou coordenadas) no tempo. Sistema CARTESIANO de coordenadas (mais comum, mais abrangente). Outros sistemas utilizados nas Engenharias coordenadas polares coordenadas cilíndricas coordenadas esféricas AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Movimento Unidimensional = movimento retilíneo • Eixo das coordenadas (x); • Origem (x = 0); • Direção e sentido; • Movimento retilíneo. Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Movimento Unidimensional AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Movimento Bi e Tridimensional Os dados das observações devem ser adequadamente organizados. Ambos podem ser decompostos em movimentos unidimensionais independentes. Movimento Bidimensional • Duas coordenadas (x,y); • Origem (x = 0 e y = 0); • Direção e sentido; • Movimento planar. Movimento Tridimensional • Três coordenadas (x,y,z); • Origem (x = 0, y = 0 e z =0); • Direção e sentido; • Movimento espacial. AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Grandezas do Movimento e Unidades Internacionais de Medidas (SI) Posição: x, y, z... Unidades no SI: m (metros) Outras Unidades: Sistema Inglês: pés, polegadas e milhas. Tempo: t Unidades no SI: s (segundos) Outras Unidades: Minutos, horas, dias, ano. Velocidade: v Unidades no SI: m/s Outras Unidades: km/h, milhas/h, mm/s. v = Δx/Δt = (x-x0)/(t-t0) Aceleração: a Unidades no SI: m/s² Outras Unidades: km/h², milhas/h², mm/s². a = Δv/Δt = (v-v0)/(t-t0) AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Caracterização do Movimento Retilíneo Quanto à aceleração: • Aceleração é nula vetor velocidade constante = MRU; • Aceleração é constante = Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV); • Se o sentido da aceleração é contrário ao da velocidade: Mov. Ret. Unif. Retardado; • Se o sentido da aceleração é idêntico ao da velocidade: Mov. Ret. Unif. Acelerado. Quanto à velocidade: • Repouso: v = 0 e a = 0; • Movimento Retilíneo Uniforme (MRU): v = constante e a = 0; • Movimento Retilíneo Variável: v é variável e a = constante. AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Equações do Movimento Retilíneo Movimento Uniforme velocidade constante x = x0 + v(t-t0) Movimento Uniformemente Acelerado velocidade variada e aceleração constante x = x0 + v0t + (a/2)t² para t0 = 0 v = v0 + at Eq. Torricelli: v² = v0² + 2a(x-x0) AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Queda Livre O Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) é acelerado ou retardado conforme a ação da aceleração (“frear ou acelerar”). Aceleração da queda livre é, em geral, a aceleração gravitacional da Terra g ~ 9,81 m/s². Observe alguns exemplos: Homem em queda livre. Bombas caindo de avião em movimento. Newton e a descoberta da gravidade. AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Movimento de Projéteis Os movimentos de projéteis combinam dois tipos de movimento retilíneo: Movimento Retilíneo Uniforme – MRU – (na direção horizontal) e Movimento Retilíneo Uniformemente Variado – MRUV – (movimento de subida retardado pela aceleração da gravidade e/ou posterior movimento de descida acelerado pela gravidade). Lançamento de um míssil praticada em guerras. Prática desportiva conhecida como Tiro com Flecha. AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Movimento Circular No movimento circular, temos novas grandezas: Movimento circular das pás dos geradores de energia eólica. Movimento circular da turbina de um avião. Movimento circular em engrenagens e rolamentos. Velocidade tangencial v = (velocidade angular ω).(raio R) v = ω.R Aceleração tangencial a = (aceleração angular α).(raio R) a = α.R AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Atividade O objetivo desta atividade é estabelecer a distância aproximada entre a cidade da aula presencial e a capital estadual mais próxima (se for uma capital, adote a seguinte, mais próxima dela). Assumindo que se faça uma viagem entre as duas cidades a uma velocidade média de 100 km/h, estime: • O tempo médio de viagem sem paradas; • O tempo médio de viagem com duas paradas de 30 minutos*. AULA 03: MECÂNICA 1 – MOVIMENTO DOS CORPOS Mecânica 1 – Movimento dos Corpos Atividade Vocês devem realizar observações quanto aos tempos e velocidades decorridos. Junto ao professor, devem discutir o conceito de velocidade média, e como ela não reflete eventos que ocorram entre os pontos inicial e final. Finalmente, vocês devem questionar sobre o referencial e sobre o sinal da velocidade, conforme se escolhe ou outro ponto inicial/final para a viagem. AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
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