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Curso Mecânica Física 1
Aula -1
Introdução, Generalidades
 
Prof. Rudnei O. Ramos
Sala 3006 E
homepage para o curso:
http://sites.google.com/site/rudneiramos
Aulas : Segundas e quartas das 18:00h às 20:20h 
Sala: 3126F
 
Ementa
0. Introdução e Generalidades
● Unidades, notação, estimativas e ordens de grandeza
1. Movimento unidimensional
● Velocidade média e velocidade instantânea. Movimento uniforme.
● Aceleração média e aceleração instantânea. Movimento uniformemente acelerado.
● Integração das equações de movimento. 
2. Movimento bi- e tridimensionais
● Vetores.
● Velocidade e aceleração vetoriais. Velocidade média e velocidade instantânea.
● Movimento dos projéteis. 
● Movimento circular.
● Movimento relativo. 
 
3. Dinâmica de uma partícula
● As leis de Newton.
● Aplicações das leis de Newton.
● Forças de atrito.
● Trabalho e energia.
● Energia mecânica. Teorema da conservação da energia mecânica.
● Forças conservativas e forças dissipativas. 
● Potência.
 
4. Sistemas de partículas
● Momento Linear.
● Centro de Massa.
● Conservação do momento linear para um sistema de partículas.
● Impulso e Colisões
5. Corpos rígidos
● Movimento de rotação de corpos rígidos 
● Torque e momento angular
● Momento de inércia. 
● Energia cinética de um corpo rígido.
● Rolamento 
 
Alguns livros textos sugeridos:
● FUNDAMENTOS DE FÍSICA VOL. 1 - MECÂNICA
DAVID HALLIDAY / ROBERT RESNICK / JEARL WALKER
Editora LTC, Edição 9ª ED 2012
● CURSO DE FÍSICA BÁSICA VOL. 1 - 5ª EDIÇÃO
HERCH MOYSÉS NUSSENZVEIG
Editora Blucher
● FISICA 1 - MECANICA
SEARS, FRANCIS / YOUNG, HUGH D./ FREEDMAN, ROGER A./ 
ZEMANSKY, MARK WALDO
Editora PEARSON EDUCATION
 
Notas de Aula e listas de exercícios disponíveis na página 
do curso ( http://sites.google.com/site/rudneiramos )
Avaliações:
● Duas provas regulares (P1 e P2):
P1: tópicos 1,2,3
dia 11/05
P2: tópicos 4 e 5
dia 29/06
● Prova de reposição PR (toda a matéria do curso) 
dia 06/07
● Prova Final PF (toda a matéria do curso)
dia 22/07
 
Cálculo da Média e Critério de Aprovação:
Média Teoria (MT) = [ P1 (ou PR) + P2 (ou PR) ]/2
Média Parcial (MP) = ( MT * 2 + Mlab )/3
● Se MP >= 7.0 --> aprovado --> Média Final (MF) = MP
● Se 4.0 <= MP < 7.0 --> deve fazer prova final (PF) (*)
● Se MP < 4.0 --> reprovado
(*) Para alunos fazendo prova final (PF):
MF = (MP + PF)/2
● Se MF >= 5.0 --> aprovado
● Se MF < 5.0 --> reprovado 
● Atenção: alunos com mais de 75 % de faltas estarão automaticamente reprovados por faltas 
(RF).
 
O que fazer se tiver dúvidas ?
● Consulte os monitores de Física 1 
(consulte quadro de monitores na secretária do DFT)
● Consulte o assistente dessa disciplina 
(Saulo Vitor Costa Ramalho, pós graduação, 
email: saulovcr@yahoo.com.br )
● Tire as dúvidas com o professor
 
Física e Mecânica:
 A física trata da natureza e propriedades da matéria e energia. 
A linguagem utilizada é a matemática. A física é baseada em 
observações experimentias e em medidas quantitativas.
 O estudo da física pode ser dividido em 6 áreas principais:
 Mecânica Clássica
 Eletromagnetismo
 Ótica
 Relatividade
 Termodinâmica e física estatística 
 Mecânica Quântica
 A mecânica clássica trata com o movimento e equilíbrio de 
corpos materias e a ação de forças.
 
Mecânica Clássica
(ou mecânica Newtoniana)
 A mecânica clássica trata com o movimento de objetos
 Mecânica clássica: Teoria que prediz qualitativamente & 
quantitativamente os resultados para experimentos envolvendo 
objetos e que NÃO são:
 Muito pequenos: átomos e partículas sub atômicas (Mecânica Quântica)
 Muito rápidos: objetos se movendo com velocidades próximas da velocidade 
da luz (Relatividade Especial)
 Muito densos (massivos): corpos estelares extremamente massivos 
(buracos negros), Universo em seu início (Universo primordial) 
(Relatividade Geral)
 Mecânica clássica lida com o movimento de objetos que são 
grandes relativamente a átomos e que se movem com 
velocidades muito menores que a velocidade da luz
 
Medidas e Unidades
 Ser quantitativo em Física requer realizar medidas 
 Qual é a sua altura? 
 
Medidas e Unidades
 Ser quantitativo em Física requer realizar medidas 
 Qual é a sua altura? 
Qual é o seu peso (massa) ?
 Altura: 1.79 m 
 Peso: 73 kg 
 
Medidas e Unidades
 Ser quantitativo em Física requer realizar medidas 
 Qual é a sua altura? 
Qual é o seu peso (massa) ?
 Altura: 1.79 m 
 Peso: 73 kg 
 Número + Unidade 
 
Medidas e Unidades
 Ser quantitativo em Física requer realizar medidas 
 Qual é a sua altura? 
Qual é o seu peso (massa) ?
 Altura: 1.79 m 
 Peso: 73 kg 
 Número + Unidade 
 “comprimento é 6.”: não tem sentido físico
 Ambos números e unidades são necessários para
 qualquer quantidade física relevante
 
Tipos de quantidades envolvidas na 
mecânica:
 Muitas quantidades podem ser medidas: distância, 
rapidez, energia, tempo, força, etc 
 Estas quantidades podem estar relacionadas uma 
com a outra, por exemplo: rapidez ou velocidade = 
distância / tempo
 Três quantidades básicas na mecânica:
 COMPRIMENTO
 MASSA
 TEMPO
 Outras quantidades podem ser definidas em termos 
dessas
 
Unidades no SI para as 3 
quantidades básicas
 Várias possíveis escolhas para as unidades de 
Comprimento, Massa e Tempo (por exemplo: sua 
altura é is 1.73 m ou 5 pés e 8 polegadas, Massa 
de 69 kg ou 152 libras)
 In 1960, organismos de controle de padrões, define 
unidades do “Système Internationale” (SI) como,
 COMPRIMENTO: metro
 MASSA: quilograma
 TEMPO: segundo
 
Grandezas físicas, padrões e unidades:
Sistemas métricos CGS e SI
 
Quantidades Fundamentais e o SI de 
Unidades
comprimento metro m
massa quilograma kg
tempo segundo s
corrente elétrica ampère A
temperatura termodinâmica kelvin K
intensidade luminosa candela cd
quantidade de substância mole mol
 
Quantidades Fundamentais e o SI de 
Unidades
comprimento metro m
massa quilograma kg
tempo segundo s
corrente elétrica ampère A
temperatura termodinâmica kelvin K
intensidade luminosa candela cd
quantidade de substância mole mol
Porque se importar com o SI de unidades ? 
Mars Climate Orbiter (1999): 
http://mars.jpl.nasa.gov/msp98/orbiterhttp://mars.jpl.nasa.gov/msp98/orbiter
 
Unidade de comprimento no SI: metro
definições:
 Revolução Francesa (1792), definição:
1 metro = XY/10.000.000
XY = distância do pólo norte ao equador 
(meridiano de Paris)
 1797: Barra de platina-irídio
 1960: 1 m = 1.650.763,73 comprimentos de 
onda da transição 2p10 - 5d5 do kriptônio-86
 1983: Definição atual de 1 metro:
distância percorrida pela luz no vácuo 
durante o tempo de 1/299.792.458 segundos
(c = 299.792.458 m/s)
 
 
 
 
 Padrão de medida de tempo:
• Relógio: qualquer movimento periódico
– Nascer do sol: intervalo de um dia
– Sucessão das estações: intervalo de 
um ano.
– Outros movimentos celestes.
– Galileu usou suas pulsações como 
relógio.
– Movimento de um pêndulo.
– Frequência da luz emitida por átomos.
• Decaimento radioativo, usado para 
medir tempo em escala geológica.
• Irreversibilidade (nascimento vs morte): 
o tempo parece ter um sentido! (entropia).
 
Relógios precisos
– Determinação da longitude:
fundamental para a navegação
– Comparar hora local (posição do
Sol) com hora de Greenwich
– Terra gira 360 em 24 horas,⁰
variação de uma hora 
→ desvio de 15 de longitude.⁰
– John Harrison, carpinteiro, 
século XVIII: melhora na 
metalurgia,melhores molas para 
relógios, 1 parte em 105.
 
Unidade de tempo no SI: segundo
– Até 1956, 1 s =1/86400 do dia solar médio (média sobre o 
ano de um dia)
– 1967: 13a Conferência Geral sobre Pesos e Medidas definiu 
1s como 9.192.631.770 períodos da luz 
emitida por um átomo de 133Cs 
(relógio atomico)
– 1999: NIST-F1, Padrão atual 
(relógio atômico)
 Definir unidades precisamente é uma 
ciência (importante, por exemplo, 
para GPS)
 
 
Unidade de massa no SI: quilograma
– 1889: a 1a Conferência Geral sobre 
Pesos e Medidas definiu o padrão do 
quilograma como uma peça de 
Platina-Irídio, mantida no 
International Bureau of Weights and 
Measures (IBWM) em Paris. 
 Copias são mantidas em vários 
outros paises.
– Um segundo padrão de massa: 
o átomo de ¹²C, ao qual se atribuiu 
uma massa de 12 unidades de massa 
atômica (u), sendo que :
 1u = 1,66053886 × 10⁻²⁷ kg
 
 
 
 Sistema de unidades usual nos Estados Unidos: pé, slug, segundo
 1 milha = 1609 m = 1.609 km 1 ft = 0.3048 m = 30.48 cm
 1 m = 39.37 polegadas = 3.281 pés 1 polegada = 0.0254 m = 2.54 cm
 1 libra = 0.465 kg 1 oz = 28.35 g 1 slug = 14.59 kg
 
Quandidades derivadas e unidades
 Multiplique e divida unidades como se fossem números
 Quantidades derivadas: area, velocidade, volume, 
densidade, etc
 area = comprimento X comprimento 
(unidade de area no SI unit= m²) 
 volume = comprimento X comprimento X comprimento
(unidade SI para volume = m³)
 velocidade = comprimento / tempo 
(unidades SI para velocidade = m/s)
 Densidade = massa / volume 
(unidades SI para densidade = kg/m³)
 
 V ~ 10 m³⁷
 
 
Questão: qual é a distância aproximada entre a entrada da UERJ e 
a entrada do estádio do Maracana ?
 L=(630 +/- 20) m = (6,3 +/- 0,2) X 10² m 
 (dois algarismos significativos)
 
 
 
 
 
Análise Dimensional
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lembrando que o volume é dado em termos da massa e densidade como:
E o erro associado pode ser calculado como:
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