física geral

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F Í S I C A G E R A L
P R O F . A N D R E U S B . C R U Z
CRONOGRAMA DO SEMESTRE
19/07/18
2 aulas
Posição, deslocamento, movimento 
uniforme e acelerado em uma dimensão
26/07/18
2 aulas
Vetores
02/08/18
2 aulas
Posição, deslocamento, movimento 
uniforme e acelerado em duas dimensões
09/08/18
2 aulas
Movimento relativo; Lançamento oblíquo;
Movimento circular
16/08/18
2 aulas
Avaliação da 1ª unidade
23/08/18
2 aulas
Força e Leis de Newton; Força de atrito; 
Aplicação das Leis de Newton
30/08/18
2 aulas
Trabalho e energia; Conservação da energia
mecânica.
06/09/18
2 aulas
Densidade e massa específica; Pressão e 
pressão em fluidos; Lei de Stevin
13/09/18
2 aulas
Princípio de Pascal; Princípio de
Arquimedes e empuxo.
20/09/18
2 aulas
Avaliação da 2ª unidade
27/09/18
2 aulas
Temperatura e escalas termométricas; Dilatação 
térmica de sólidos e líquidos; Calor, capacidade 
térmica e calor específico; Trocas de calor e 
mudanças de estado; Transmissão de calor
04/10/18
2 aulas
Lei dos gases ideais: Lei de Boyle, Lei de 
Charles/Gay-Lussac. Lei geral dos gases e 
equação de Clapeyron
11/10/18
2 aulas
Leis da Termodinâmica: trabalho em 
transformação gasosa, energia interna, primeira 
lei da termodinâmica; Segunda lei da 
termodinâmica
18/10/18
2 aulas
Lei de Planck; Lei e Stefan-Boltzmann
25/10/18
2 aulas
Avaliação da 3ª unidade
01/11/1
8
2 aulas
Avaliação de Recuperação
AVALIAÇÕES
1ª Unidade 2ª Unidade 3ª Unidade
Avaliação Escrita 
6,0
Avaliação Escrita
6,0
Apresentação de 
Pesquisa
6,0
Avaliação 
Experimental 
2,0 + 2,0
Avaliação 
Experimental 
2,0 + 2,0
Avaliação 
Experimental 
2,0 + 2,0
C I N E M ÁT I C A :
M O V I M E N T O E M U M A 
D I M E N S Ã O
A U L A 1 9 D E A G O S TO
A FÍSICA E A SUA NATUREZA
A física é a parte da ciência que
estuda o conhecimento relacionado
ao funcionamento do mundo natural.
A TRANSIÇÃO DO CONHECIMENTO 
FÍSICO
Aristóteles
Ideias a partir de 
suposições
Galileu Galilei
Ideias a partir de 
experimentação
Isaac Newton
Generalização das 
ideias de Galileu 
em 3 leis
Física Moderna
MEDIÇÃO
Ao medir um fenômeno físico, obtém-
se uma quantidade física, que por sua
vez, pode ser padronizado, originando
uma unidade de medida. As
quantidades fósocas podem ter
inúmeras unidades, cabendo ao
engenheiro ou cientista prestar atenção
nas unidades locais idealizadas para
não gerar conclusões erradas do
fenômeno. Topômetro
A maioria das grandezas físicas são
originadas das grandezas básicas (tempo,
massa e comprimento) como por exemplo:
Força  Newton  kg.m/s²
Potência  Watt  kg.m²/s³
Velocidade  v  m/s
Essas grandezas básicas podem estar representadas com
prefixos que representam, em geral, múltiplos de 10³ ou
10−3. Exemplos:
Fator Prefixo Símbolo
1024 Iota Y
109 Giga G
10−3 Mili m
10−24 iocto y
Normalmente utiliza-se a notação científica
(representação de uma quantidade física muito grande
ou muito pequena em potências de 10) para expressar as
grandezas físicas.
Exemplos: 
O retardo na recepção de uma transmissão de
televisão a cabo que é próximo de 0,0000003
segundo.
3,0. 10−7𝑠
A circunferência da Terra é próxima de 40 000
000 metros
4,0. 107𝑚
MUDANÇAS DE UNIDADES
Usa-se o método de conversão em cadeia:
𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎 𝑠𝑒𝑟 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑑𝑜
𝑐𝑜𝑚 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑋
𝑥
𝑛𝑜𝑣𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑌
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑎
1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑌 𝑒𝑚 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑋
Exemplo 1: Converta 2100 metros em quilômetros.
𝟐𝟏𝟎𝟎𝒎
𝟏 𝒌𝒎
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎
=
𝟐𝟏𝟎𝟎 𝒌𝒎
𝟏𝟎𝟎𝟎
= 𝟐, 𝟏 𝒌𝒎
Exemplo 2: Converta 20 m/s em km/h
𝟐𝟎
𝒎
𝒔
𝟏 𝒌𝒎
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎
𝟑𝟔𝟎𝟎𝒔
𝟏𝒉
=
𝟐𝟎. 𝟑𝟔𝟎𝟎𝒌𝒎
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒉
= 𝟕𝟐 𝒌𝒎/𝒉
Exemplo 3: Converta 10 m/s² em km/h²
𝟏𝟎
𝒎
𝒔²
𝟏 𝒌𝒎
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎
𝟑𝟔𝟎𝟎𝒔
𝟏𝒉
𝟐
=
𝟏𝟎. 𝟏𝟐𝟗𝟔𝟎𝟎𝟎𝒌𝒎
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒉𝟐
= 𝟏𝟐𝟗𝟔𝟎𝟎 𝒌𝒎/𝒉²
POSIÇÃO E DESLOCAMENTO
Em alguns casos, podemos desconsiderar as dimensões
dos objetos em movimento, quando por exemplo,
algum objeto com energia se move em uma direção.
Quando isso ocorre, chamamos o movimento de
unidimensional retilíneo e o objeto de partícula.
A POSIÇÃO da partícula será definida a partir da linha
de sua trajetória no decorrer do eixo x, com sua origem
de valor zero (em unidades de comprimento) e um
sentido positivo e negativo:
O DESLOCAMENTO ∆x representa a variação da posição
inicial à posição final da trajetória, ou de um trecho da
trajetória. É importante para definir o deslocamento, o seu
módulo e sua orientação (positiva ou negativa) com
relação à trajetória. A letra ∆ (delta) representa variação. A
distância percorrida d, representa o conjunto de todas as
posições da trajetória e independe de orientação.
∆𝑥 = 𝑥𝐵 − 𝑥𝐴
VELOCIDADE MÉDIA 
A velocidade média é a razão do deslocamento pelo
intervalo de tempo em que foi realizado esse
deslocamento.
𝑣𝑚 =
𝑥2 − 𝑥1
𝑡2 − 𝑡1
=
∆𝑥
∆𝑡
A velocidade é uma das grandezas que mede a rapidez
de uma pertícula.
A velocidade média e a velocidade escalar média são
em maior parte das situações diferentes. Enquanto a
primeira considera o deslocamento, a segunda
considera toda a distância percorrida, não importando
qual direção foi tomada pela partícula.
A
B
Exemplo:
Qual a velocidade média e a
velocidade escalar média de
um carro de corrida que se
desloca na pista, da posição
A até a posição B?
x
A velocidade instantânea representa a velocidade
medida em cada posição da trajetória. Para determiná-
la, devemos considerar intervalos de tempo
infinitesimalmente pequenos, tendendo a zero. Quando
fazemos isso, estaremos nos aproximando do valor da
velocidade em cada posição em só um instante de
tempo:
𝑣𝑖 = lim
∆𝑡→0
∆𝑥
∆𝑡
=
𝑑𝑥
𝑑𝑡
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME
É o movimento em que a velocidade tem a mesma
intensidade em qualquer posição da trajetória retilínea.
Uma partícula que descreve um MRU, percorre espaços
iguais em intervalos de tempo iguais:
Função Horária do MRU:
Nas condições de velocidade constante, a velocidade
média é igual à velocidade instantânea. Como t=0 na
posição xi, podemos escrever:
𝒙 = 𝒙𝒊 + 𝒗. 𝒕
ACELERAÇÃO MÉDIA
É a taxa média da variação da velocidade entre duas 
posições da trajetória por unidade de tempo:
𝒂𝒎 =
𝒗 − 𝒗𝒊
𝒕 − 𝒕𝒊
=
∆𝒗
∆𝒕
A aceleração instantânea representa a aceleração
medida em cada posição da trajetória. Para determiná-
la, devemos considerar intervalos de tempo
infinitesimalmente pequenos, tendendo a zero. Quando
fazemos isso, estaremos nos aproximando do valor da
aceleração em cada posição em um determinado
instante de tempo:
𝑎𝑖 = lim
∆𝑡→0
∆𝑣
∆𝑡
=
𝑑𝑣
𝑑𝑡
MOVIMENTO RETILÍNEO 
UNIFORMEMENTE VARIADO
É o movimento em que a aceleração tem a mesma
intensidade em qualquer posição da trajetória retilínea.
Uma partícula que descreve um MRUV, aumenta ou
diminui a sua velocidade em taxas iguais para
intervalos de tempo iguais:
No MRUV, duas grandezas estão variando: a posição e
a velocidade. Nesse movimento a posição inicial xo é
aquela cujo instante é igual a zero. Logo, temos as
seguintes funções para encontrar a posição e a
velocidade:
Função horária da posição: 𝒙 = 𝒙𝒐 + 𝒗𝒐𝒕 +
𝒂
𝟐
𝒕²
Função horária da velocidade: 𝒗 = 𝒗𝒐 + 𝒂𝒕
Equação de Torricelli: 𝒗𝟐 = 𝒗𝒐
𝟐 + 𝟐𝒂∆𝒙
E1: Uma bala que se move auma velocidade escalar de 200m/s, ao penetrar
em um bloco de madeira fixo sobre um muro, é desacelerada até parar. Qual
o tempo que a bala levou em movimento dentro do bloco, se a distância
total percorrida em seu interior foi igual a 10cm?
E2: Um projétil é lançado para cima com velocidade inicial de 10m/s.
Considerando a aceleração da gravidade como 9,8m/s², em quanto tempo o
projétil levará para atingir a altura máxima, e qual o valor dessa altura?
E3: Um automóvel descreve uma trajetória retilínea de 100m de
comprimento a uma aceleração de 2m/s². Ao fim do trajeto, este permanece
com a mesma velocidade nos próximos 2km e em seguida, desacelera até
parar 50m à frente. Calcule o tempo total do movimento e esboce o gráfico
da velocidade e da posição em função do tempo.