Fis1C Aula 01 pdf

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Bem-vindos à
FÍSICA 1C
Turmas: O (O1/O2/O3) 
 P (P1/P2/P3)
Professor: Alexander Montero Cunha
amcunha@ufrgs.br
Sala 206 prédio L (43132)
Aula 001
Objetivo da disciplina: Pretende-se que os alunos 
adquiram a fundamentação necessária para prosseguir seus 
estudos à nível de 3º grau em Engenharia / Química / 
Matemática.
2
Conteúdo Programático:
• Cinemática de rotação 
• Energia cinética de rotação 
• Momento de inércia 
• Dinâmica de rotação de um corpo rígido 
• Torque 
• Movimento de rolamento 
• Momento angular 
• Conservação do momento angular 
• Equilíbrio dos corpos rígidos 
• Movimento harmônico simples 
• Pêndulos
Área 1 Área 2
• Medidas físicas, grandezas e unidades 
• Movimento em uma e duas dimensões 
• Leis de Newton e atrito 
• Movimento circular uniforme 
• Gravitação 
• Trabalho, Energia e Potência 
• Conservação de energia 
• Centro de massa 
• Momento linear 
• Sistemas de partículas 
• Conservação do momento linear 
• Colisões em 1D e 2D
Aula 001 3
Pré-requisitos da disciplina:
? ? ? ?
W T F ?
2) Habilidade 
matemática
1) Raciocínio lógico e analítico
SÓ DECOREBA NÃO FUNCIONA !!!
Obs: Vocês precisarão de calculadora 
científica nessa disciplina
Qual figura deve ir 
no lugar do X ?
AFINAL, COM O QUÊ A FÍSICA TRABALHA?
Aula 001 7
Bibliografia básica: (Todos disponíveis na biblioteca da Física)
“Halliday”
“Tipler”
“Sears”
“Serway”
“Moysés”
“Knight”
Aula 001 8
Acesso virtual:
https://www.ufrgs.br/bibfis/livroseletronicos/
Obs: disponível para leitura online 
apenas, não para baixar e 
guardar uma cópia. É necessário 
acessar através da rede da 
UFRGS ou através do proxy da 
UFRGS, usando o mesmo login e 
senha do portal do aluno.
Aula 001 9
Aulas:
Matéria e exercícios Laboratórios
Todas as segundas, quartas e sextas
Sala G220 Salas H101, H103, H107
1. 06 e 09/04/2018 cinemática da translação 
2. 20 e 23/04/2018 segunda lei de Newton 
3. 04 e 07/05/2018 conservação da energia 
4. 25 e 28/05/2018 cinemática da rotação 
5. 08 e 11/06/2018 eixos paralelos 
6. 22 e 25/06/2018 oscilações
Aula 001 10
Avaliação:
Quatro avaliações, valendo nota 10,0 cada uma: 
Tarefas semanaisProvas
- Questionários com questões numéricas, 
para serem respondidas no Moodle 
- Tempo para envio das respostas: 50 min 
corridos 
- Não-cumulativas 
- Serão 18 tarefas durante o semestre 
- A média delas (Ts) conta como uma nota 
na média do semestre
- São três provas 
- tempo de duração = 2:00h 
- Cumulativas (matéria da área em 
questão)
P1 - 18/04/2018 
P2 - 23/05/2018 
P3 - 06/07/2018 
REC - 13/07/2018
Aula 001 11
Cálculo da média do semestre:
 
Critérios de aprovação:
1. O aluno precisa atingir MS ≥ 6,0 
2. E não pode ter P1, P2 nem P3 < 3,0 
Recuperação / Exame:
No final do semestre, o aluno pode realizar UMA atividade 
entre recuperação OU exame. Alunos com duas ou mais notas 
dentre P1, P2 e P3 < 3,0 só podem fazer exame, enquanto 
alunos com uma ou nenhuma nota dentre P1, P2 e P3 < 3,0 
podem optar entre recuperação ou exame
Aula 001 12
Recuperação:
Exame:
- Escolhe uma nota para recuperar entre P1, P2 e P3 e faz uma 
prova relativa à matéria daquela área
- A nota da recuperação é substitutiva, independentemente de 
ser maior ou menor que a nota anterior
  Com um desses 
valores substituído 
pela recuperação 
correspondente
- Uma prova sobre toda a matéria
  Ms = média obtida durante o semestre 
NEx = nota obtida no exame
Aula 001 13
➲ Será cobrada presença como em aulas normais 
➲ Os experimentos serão feitos em grupos 
➲ Cada grupo deve preencher um roteiro de laboratório 
relativo ao experimento em questão (pdfs disponíveis online) 
➲ Não valem nota diretamente, mas podem cair em testes e 
provas questões relativas aos experimentos
Laboratórios
Aula 001 14
Frequência: Fez Fiasco
Alunos que não atingirem 75% de presença nas aulas (teóricas 
e laboratórios) estarão automaticamente reprovados com FF 
Recursos:
Site da disciplina, com informações gerais
https://www.ufrgs.br/fisica1c/
Aula 001 15
https://moodle.ufrgs.br
Página da turma de vocês no moodle
✓Calendário (testes, provas, labs) 
✓Pdfs das aulas 
✓Roteiros de laboratório 
✓ Formulário e listas de exercícios 
✓Notas e número de faltas 
✓Exemplos de avaliações passadas 
✓Outras informações específicas
✓ Física 1C - Alexander - Turma U 
✓ Tarefas Semanais de Física 1C - Noite - Turma U
Aula 001 16
CAPÍTULO 1
MEDIDAS, 
UNIDADES E 
GRANDEZAS
Aula 001 17
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Física ➔ estudo das leis e interações fundamentais do 
universo, que regem os fenômenos naturais
Essencial realizar medições precisas de grandezas físicas
distância ou 
comprimento
massa
tempo
Aula 001 18
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Especificar as unidades para as medidas fazerem sentido
Grandeza Unidade
comprimento Metro (m)
massa Quilograma (kg)
tempo Segundo (s)
SI 
Sistema Internacional
Em 1999 a NASA perdeu U$ 125.000.000 
porque uma sonda Mars Orbiter se espatifou 
no solo de marte devido ao fato de uma equipe 
ter usado o sistema métrico e outra equipe 
não.
Aula 001 19
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
A física abrange do muito pequeno ao muito grande
Átomos (≈ 0,0000000001 m) vistos 
por um microscópio eletrônico de 
tunelamento
©2008 by W.H. Freeman and Company
ØT ≈ 10000000 m 
Para facilitar, usamos a notação científica (potências de 10)
Øátomo ≈ 10-10 m e ØTerra ≈ 107 m
(≈ 0,0000000001 m) (≈ 10000000 m)
Aula 001 20
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Múltiplo Prefixo Abrev.
1018 exa E
1015 peta P
1012 tera T
109 giga G
106 mega M
103 quilo k
102 hecto h
101 deca da
Múltiplo Prefix
o
Abrev.
10-1 deci d
10-2 centi c
10-3 mili m
10-6 micro µ
10-9 nano n
10-12 pico p
10-15 femto f
10-18 ato a
Para facilitar, também usamos os prefixos correspondentes
Aula 001 21
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Conversão de unidades:
Um homem correu 1,00 km e depois caminhou 50,0 m. Qual a 
distância total percorrida por ele?
NUNCA SOMAR NÚMEROS COM 
UNIDADES DIFERENTES!!!
1.050 m = 1,05 x 103 m ou 1,05 km
Aula 001 22
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Exemplos:
I – Converta 180 km/h para m/s
 
II – Converta 720 cm/min para km/h
 
   
 
III – Converta 5,00 m/s2 para km/h2
   
= 50,0 m/s
= 720 . 6x10-4 km/h = 0,432 km/h
= 5 . 1,296x104 km/h2
= 6,48 x104 km/h2
Aula 001 23
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
EXISTE ALGUMA DIFERENÇA ENTRE 
OS NÚMEROS ABAIXO???
1
1,0
1,00
SIM !!!
A diferença está no número de algarismos significativos, na 
precisão com que conseguimos determinar aquele número ou 
sabemos seu valor
Um a. s.
Dois a. s.
Três a. s.
Aula 001 24
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Algarismos significativos:
São os dígitos com significado numa quantidade ou medição. 
Dependem dos instrumentos de medição. Em um problema, são 
determinados pelo número de algarismos usados no enunciado.
274,3 ! 4 algarismos significativos
5,12 ! 3 algarismos significativos
0,82 ! 2 algarismos significativos (= 8,2x10-1)
0,06 ! 1 algarismo significativo (= 6x10-2)
12.097 ! 5 algarismos significativos
Aula 001 25
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Soma e subtração:
A resposta deve ter a mesma precisão do número de menor 
precisão envolvido na conta (menor número de casas decimais)
1,064 + 102,3 = 103,364
Menor precisão !!!
(Milésimos) (Décimos)
= 103,4
0,00064 – 0,0052 = -0,00456
A respostanão pode ter mais algarismos significativos que os 
números envolvidos na operação
= -0,0046
+ 13,55
31,447
+ 5,003
= 50 Não!!
= 50,000 Não!!
= 50,00
Aula 001 26
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Multiplicação e divisão:
A resposta deve ter o mesmo número de algarismos significativos 
do número com menos algarismos significativos envolvido na 
conta
18,4 ÷ 1,872 = 9,8290598
Menos algarismos significativos !!!
= 9,83
0,62 ÷ 0,5 = 1,24 = 1
12,71 x 3,46 = 43,9766 = 44,0 (não só 44)
Aula 001 27
1 – Calculando o perímetro de um disco a partir do seu diâmetro
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Ø = 4,65 cm
 
p = 3,14·4,65 p = 14,6010 cm
O número π é uma constante com valor bem definido!! 
Ele não depende do instrumento de medida!! 
Sempre que possível, usar o π completo da calculadora.
Aula 001 28
p = 3,1415926536·4,65 p = 14,60840583924 cm
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Não é correto escrever a resposta assim porque nossa 
medida não tem toda essa precisão! Usar o mesmo 
número de algarismos significativos do termo com menor 
número de algarismos significativos (no caso, três 
algarismos)
A resposta é 
p = 14,6 cm !!
Aula 001 29
• Se os algarismos decimais seguintes forem menores que ou 
iguais a 50, o anterior não se modifica. 
• Se os algarismos decimais seguintes forem maiores que 50, o 
anterior incrementa-se em uma unidade.
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Não se pode simplesmente “pegar os três primeiros 
algarismos”. Tem que ARREDONDAR adequadamente a 
resposta.
p = 14,60840583924 cm p = 14,6 cm
Aula 001 30
2 – Calculando a aceleração a partir da massa do corpo e da força 
resultante aplicada
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Um corpo de massa 3,15 kg, apoiado sobre uma mesa horizontal, 
está sob a ação de uma força resultante horizontal de módulo 8,7 
N. Qual o módulo da aceleração adquirida pelo corpo?
 
 
 
Sempre usar o menor número de algarismos significativos 
dado no enunciado
   
Aula 001 31
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
Exercício:
Se você pudesse contar um átomo por segundo, quantos anos 
levaria para contar todos os átomos em 1,00 g de carbono?
Lembre que em um mol de um elemento ou substância há 6,02x1023 átomos 
(famoso No de Avogadro).
Em 12 g de C ...
Em 1 g de C ...
Há 6,02x1023 átomos
Há N átomos
 
N = 5,016667x1022 átomos = 5,02x1022 átomos
Se contar um átomo por segundo, levará 5,02x1022 s
Em um ano ... Há (365,2425)x(24)x(3600) s
Em X anos ... Há 5,02x1022 s
 
Aula 001 32
X = 1,59x1015 anos
CAPÍTULO 1 – MEDIDAS, UNIDADES E GRANDEZAS
!
Idade estimada do universo: 15 bilhões de anos (1,5x1010 anos)
OBS: a “regra de três” só vale quando uma grandeza é função 
linear da outra!