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Isabela Clos, Jean Lucas, Kailani Rodrigues, Kelrin de Souza, Lucca M. Pacheco TRABALHO DE MATEMÁTICA E FÍSICA VIAMÃO 2019/2 INTRODUÇÃO: Neste trabalho, buscamos identificar funções matemáticas na matéria de Física. Por sua vez, escolhemos a equação de Torricelli, uma equação de segundo grau que gera um gráfico de velocidade em função da posição, onde a curva no gráfico é uma semi-parábola podendo ter a concavidade virada para direita ou para esquerda dependendo se o movimento do corpo é acelerado ou desacelerado, respectivamente. EQUAÇÃO DE TORRICELLI: No MUV (Movimento uniformemente variado), a equação de Torricelli possui extrema importância por ser a única que consegue relacionar espaço percorrido pelo objeto, velocidade do objeto e aceleração do objeto sem depender do tempo que esse objeto leva para percorrer a sua trajetória. Essa equação foi descoberta pelo físico italiano Evangelista Torricelli. v2 2.a.Δs= v20 + QUEM FOI TORRICELLI: Torricelli nasceu em 1608 em Faenza na Itália no dia 15 de outubro, era um físico e matemático, inventor do barômetro e também descobriu o teorema que permite localizar o centro da gravidade de todas e quaisquer figuras geométricas, estudou em um colégio jesuíta, mas com 16 anos foi mandado para Roma, estudar com Benedetti Castelli, que era nada mais nada menos que discípulo de Galileu e professor de matemática no collegio di Sapienza. EQUAÇÃO: A equação de Torricelli faz uma relação direta entre a velocidade e o espaço percorrido por um móvel, sem a necessidade do intervalo de tempo. v2 2.a.Δs = v20 + Onde, ²: velocidade final (m/s) v : velocidade inicial (m/s) v 0 : aceleração (m/s²) a : espaço percorrido pelo corpo (m)s Δ A Equação surge a partir de duas equações do MUV que são: 1) → função horária da velocidade.tv = v0 + a 2) → função horária da posiçãos = s0 + .t v0 + 2 a.t2 Primeiramente isolamos o da primeira equação: (3) . t t = a v−v0 Agora vamos pegar a segunda equação e vamos substituir os da segunda equação pela equação t (3): s . .Δ = v0 a (v−v )0 + 2 a a2 (v−v )0 2 O “ ” simplifica com o “ ” ficando: a a2 s .Δ = v0 a (v−v )0 + 2a (v−v )0 2 Após fazermos o produto notável: sΔ = a v v − v0. 20 + 2a v −2v.v +v2 0 2 0 Agora tiramos o mínimo múltiplo comum que seria o a. 2 Realizando as operações necessárias com o mínimo múltiplo comum, obteremos a seguinte expressão: sΔ = 2a 2v v − 2v + v −2v.v + v0. 20 2 0 2 0 Nessa expressão podemos observar que existem termos semelhantes que se anulam como o e v .v2 0 v.v .− 2 0 Ou seja a equação fica deste modo: sΔ = 2a − v + v 20 2 Passamos o para o outro lado da equação, tornando o termo em uma multiplicação → a 2 . Agora passamos o para o outro lado da equação, tornando oa.Δs = v2 − 20 + v 2 v20 termo positivo → .aΔs v2 = v20 + 2 EXEMPLO: (Uneb-Ba) Uma partícula, inicialmente a 2 m/s, é acelerado uniformemente e, após percorrer 8m, alcança a velocidade de 6 m/s. Nessas condições, sua aceleração, em metros por segundo ao quadrado, é: a) 1m/s² b) 2m/s² c) 3m/s² d) 4m/s² e) 5m/s² DADOS DO PROBLEMA: = 2m/svo = 6m/s v 8m Δs = s − s0 = RESOLUÇÃO: a.Δsv2 = v20 + 2 .a.862 = 22 + 2 6 6a3 = 4 + 1 6 6a3 − 4 = 1 2 6a3 = 1 a = 16 32 logo a resposta correta é a letra: Bm/sa = 2 2 GRÁFICOS: A equação de Torricelli por ser uma equação de segundo grau, gera um gráfico cuja curva é uma semi-parábola, com a concavidade virada para direita ou para esquerda dependendo se o movimento do corpo é acelerado ou desacelerado, respectivamente. Usando dos dados mencionados no exemplo, temos a seguinte tabela e gráfico: = 2m/sv0 = 2m/s² a supor s0 = 0 → → aΔsv2 = v20 + 2 v 2 = 22 .2.s+ 2 v = √4 .s+ 4 (m)s v = √4 .s+ 4 (m/s)v 0 v = √4 .0+ 4 2 1 v = √4 .1+ 4 2,8 2 v = √4 .2+ 4 3,5 3 v = √4 .3+ 4 4 4 v = √4 .4+ 4 4,5 5 v = √4 .5+ 4 4,9 O JOGO: Cada jogador receberá algumas questões e folhas de rascunho para as resolver. Após efetuar as equações, deverá procurar nos cartões que estarão na mesa a resposta correta das contas. Ganhara aquele jogador que obtiver mais acertos. REFERÊNCIAS: https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%A3o_de_Torricelli https://www.google.com/amp/s/m.brasilescola.uol.com.br/amp/fisica/equacao-torri celli.htm https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/muv2.php https://www.google.com/amp/s/m.mundoeducacao.bol.uol.com.br/amp/fisica/evan gelista-torricelli.htm https://www.google.com/amp/s/m.brasilescola.uol.com.br/amp/fisica/graficos-mov imento-uniformemente-variado.htm http://www.calculadoraonline.com.br/grafica https://brainly.com.br/tarefa/6002443 https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%A3o_de_Torricelli https://www.google.com/amp/s/m.brasilescola.uol.com.br/amp/fisica/equacao-torri celli.htm https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/muv2.php https://www.google.com/amp/s/m.mundoeducacao.bol.uol.com.br/amp/fisica/evan gelista-torricelli.htm https://www.google.com/amp/s/m.brasilescola.uol.com.br/amp/fisica/graficos-mov imento-uniformemente-variado.htm http://www.calculadoraonline.com.br/grafica https://brainly.com.br/tarefa/6002443 https://youtu.be/QBdLNQzRqsc https://youtu.be/wmiKUvUKWUQ https://youtu.be/t_cVOogDSkQ
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