Experiência 1 - O movimento e a trajetória

Prévia do material em texto

FÍSICA EXPERIMENTAL 1 
EXPERIÊNCIA Nº 1 
O MOVIMENTO E A TRAJETÓRIA 
1 
 
 
1. Ao término desta atividade o aluno deverá ter competência para. 
• identificar e/ou descrever sistemas de referência, repouso e movimento; 
• identificar e/ou descrever as seguintes características do movimento: 
• posição, deslocamento, distância e trajetória; 
• comparar repouso e movimento; 
• mencionar que o repouso e a trajetória dependem do sistema de referência considerado; 
• utilizar conhecimentos de sistema de referência no estudo dos movimentos; 
• classificar os movimentos segundo a sua trajetória. 
 
2. Material necessário. 
 01 folha de papel milimetrado tamanho A4; 
 01 régua com escala de 300 mm ou mais; 
 01 lápis (ou caneta tipo hidrocor); 
 04 pedaços de fita adesiva (em torno de 20 mm). 
 
3. Andamento das atividades. 
 
3.1 . Fixe o papel milimetrado sobre a mesa com as fitas adesivas. 
1 - Assinale dois pontos, A e B, afastados 30 cm um do outro e acima da diagonal que 
contém o ponto 0 da folha milimetrada. 
 
O que se entende por móvel? 
 
2 - Encoste a ponteira da caneta no ponto A e, lentamente, através de uma curva contínua 
qualquer, una o ponto A ao ponto B. Observe, a todo instante, os lugares ocupados pelo 
móvel (móvel é o objeto que está ou poderá estar em movimento). 
 
A trajetória descrita por um móvel. 
 Denominamos de trajetória a figura geométrica gerada pelas sucessivas posições 
ocupadas pelo móvel. 
 
O deslocamento sofrido por um móvel. 
3 - Assinale um ponto qualquer sobre a trajetória descrita pela ponteira da caneta e o 
denomine de C. 
 
4 - Una os pontos A e C através de um segmento de reta AC, orientado para C. 
 
5 - Como denominamos este segmento de reta orientado com origem em A e extremidade 
em C? 
 Verifique que o deslocamento AC não depende dos pontos intermediários da trajetória 
e sim, apenas, das posições consideradas como inicial e final. Veremos, mais tarde, que 
o deslocamento é uma grandeza vetorial. 
 
FÍSICA EXPERIMENTAL 1 
EXPERIÊNCIA Nº 1 
O MOVIMENTO E A TRAJETÓRIA 
2 
 
 
Verifique que podem existir vários tipos de trajetórias de A até C. 
6 . Trace três tipos diferentes de trajetórias entre estes pontos. 
 
Alguns tipos de trajetórias e o nome do movimento segundo a trajetória. 
7 . No caso de uma trajetória ser uma parábola, denominamos o movimento de parabólico, 
• se uma reta, movimento ________ _______, 
• se uma circunferência, __________ ______, 
• se uma curva qualquer, _________ _______. 
 
8 . O deslocamento (entre A e C) depende da trajetória descrita pelo móvel? Justifique a sua 
resposta. 
 
A diferença entre deslocamento e distância percorrida. 
 
9. Caso você recebesse duas medidas entre A e C, uma executada sobre a trajetória descrita 
pelo móvel e outra representando a menor distância entre A e C, como você 
interpretaria, fisicamente, estes resultados? 
 
10 . A distância percorrida pelo móvel para ir de um ponto a outro depende da trajetória 
por ele descrita? Justifique a sua resposta. 
 
O referencial 
3.2. Remova as fitas adesivas, tornando a soltar a folha de papel. Com a ponteira da caneta em A 
e segurando a caneta com as duas mãos (apoiando os cotovelos sobre a mesa) peça a um 
colega que puxe a folha de modo a unir os pontos A e B. 
 
11 . A caneta se moveu? 
 
12 . Qual o significado físico da figura geométrica traçada pela ponteira da caneta? 
Identifique o móvel que a descreveu? 
 
3.3. Ao tentar responder a questão anterior você deve ter encontrado "alguma" dificuldade e, 
nesta altura, já deve ter percebido a falta de um dado muito importante para responder a 
questão acima. Faltou a informação "em relação a que" o móvel se moveu ou não. "Aquilo" 
que você escolher para analisar o movimento é denominado de referencial. 
 
O sistema de referência cartesiano 
 
Nesta atividade foi escolhido o sistema de referência cartesiano para o estudo dos 
movimentos. 
• As coordenadas de um ponto (abscissa, ordenada). 
 
 
 
FÍSICA EXPERIMENTAL 1 
EXPERIÊNCIA Nº 1 
O MOVIMENTO E A TRAJETÓRIA 
3 
 
 
 
13. Trace na folha milimetrada os eixos X e Y do Sistema de referência Cartesiano e 
determine as coordenadas dos pontos A, B e C, identificando a abscissa (eixo horizontal) 
e a ordenada (eixo vertical) de cada ponto. 
 
A grandeza escalar 
 
• A grandeza que fica perfeitamente esclarecida através de um número e uma unidade de 
medida como: 1 kg, 2 m, 5 s, 7 m³, etc, é chamada de grandeza escalar. 
Exemplos: a massa, o comprimento, o tempo, o volume, etc. 
 
A grandeza vetorial 
 
• Toda grandeza, assim como a posição, o deslocamento, etc, que necessita de módulo, 
direção e sentido para ficar perfeitamente determinada, é chamada de grandeza vetorial. 
 
A posição, uma grandeza vetorial 
 
3.4. Una, com um segmento de reta, a origem O do sistema de referência ao ponto A. Oriente 
este segmento de reta de O para A, denominado posição de A e simbolizado por xA. 
• Registre graficamente as posições xB e xC. 
• O móvel, para ir de A até B, ocupou várias posições em relação ao referencial escolhido 
(inclusive xC) . Estas posições apresentaram: 
• tamanho: denominado módulo, diferente à medida que o móvel se movia; 
• inclinação: denominada direção, diferente à medida que o móvel se movia; 
• característica de apontar, denominada de sentido, aponta diferentemente (para A, B e C, 
etc) à medida que o móvel se move. 
 
3.5. Observe que cada ponto da trajetória do móvel corresponde a um único par de números (x, 
y), um sobre os eixos X e outro sobre o eixo Y, denominado de coordenadas (x, y) do ponto. 
“Um móvel está em movimento, em relação a um referencial considerado fixo, quando pelo 
menos uma de suas coordenadas variar à medida que o tempo passa.” 
 
14. Tendo como referencial um sistema de coordenadas fixo no canto da sala, torne a 
responder a pergunta da questão 11. Justifique a sua resposta. 
 
15. Utilizando um sistema de referência fixo sobre a folha, responda novamente a pergunta 
da questão 11. Justifique a sua resposta. 
 
16. Existe o repouso absoluto (ausência de movimento)? 
Justifique a sua resposta.