Aula_1

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Introdução à Física Clássica 1 
Prof. Neemias Alves 
 Conteúdo 
Medições e unidades 
Cinemática 
 
Dinâmica de uma partícula 
Trabalho e energia mecânica 
Momento linear 
 
Dinâmica de um corpo rígido 
Momento angular 
Unidade 1 
Unidade 2 
Unidade 3 
 Bibliografia 
Volume 1, Mecânica 
 
 
 
 
 𝑸𝒊 = Questão 𝒊 (sobre um conjunto de aulas) 
 𝑼𝒋 = 𝟏𝟒 𝑸𝒊𝟒𝒋𝒊=𝟒𝒋−𝟑 (Nota da Unidade 𝒋) 
 
Reposição no final do semestre é por “Questão”! 
A maior pontuação será usada para a média final! 
 Avaliação 
Aula 1 - Sistemas de unidades. Análise 
dimensional. Algarismos significativos. 
O QUE É FÍSICA? 
CIÊNCIA QUE ESTUDA A NATUREZA 
GREGO ANTIGO 
FÍSICA: NATUREZA 
USO DO MÉTODO CIENTÍFICO 
Método científico 
Sistemas de unidades 
Medir é... 
comparar quantitativamente uma grandeza física (algo 
que se pode medir) com um padrão pré-definido! 
Adotado Não adotado oficialmente 
Sistema Internacional (SI) de Unidades 
Unidades básicas: 
metro (m), o quilograma (kg) e o segundo (s) 
 
Unidades derivadas (combinação das unidades de 
comprimento, massa e tempo): 
m/s, N = kg.m/s2 
 
Unidade complementar, medida de um ângulo entre 
dois raios de um círculo: 
radiano (rad) 2𝜋 rad = 360° 
Um problema sério... 
150.000.000.000 metros 
Prefixos: 
tera (T) = 1012 giga (G) = 109 mega (M) = 106 
quilo (k) = 103 centi (c) = 10−2 mili (m) = 10−3 
micro (µ) = 10−6 nano (n) = 10−9 pico (p) = 10−12 
Exemplo 1.1: Escreva as quantidades seguintes 
usando os prefixos e abreviaturas: 
(a) 0,0043 segundos, 
(b) 5500 gramas, 
(c) 2 × 10−6 gramas, 
(d) 1 × 10−12 segundos, 
(e) 1,5 × 10−9 metros, 
(f) 0,254 metros. 
Muitas vezes uma grandeza física é medida 
em unidades diferentes das do SI! 
1 tonelada (t) = 1000 kg, 
1 grama (g) = 0,001 kg 
1 minuto (min) = 60 s, 
1 hora (h) = 3600 s 
1 milha (mi) = 1,609 km, 
1 polegada (pol) = 2,54 cm, 
1 pé = 30,48 cm, 
1 jarda = 91,44 cm 
Exemplo 1.2: A rapidez com que o som se propaga 
no ar é 343 m/s. Qual é a velocidade de um avião 
supersônico que viaja com o dobro da velocidade 
do som? Dê sua resposta em quilômetros por hora 
(km/h). 
Análise Dimensional 
Grandeza física (GF) = número unidade 
Exemplo: Velocidade = 30 km/h 
comprimento/tempo 
Dimensão da velocidade 
Dimensões Básicas na Mecânica 
[Comprimento] = L 
[Tempo] = T 
[Massa] = M 
Dimensões Derivadas: 
[Velocidade] = L/T 
 
[Área] = L2 
•Fórmulas 
 
•Equações 
 
•Resultados de cálculos 
 
Devem ter coerência dimensional! 
Exemplo 1.3: Sejam as variáveis 𝑥 (posição), 𝑣 
(velocidade) e 𝑎 (aceleração), elas estão relacionadas 
por uma equação que tem a forma 𝑣𝑛 = 𝑣0𝑚 + 2𝑎𝑥, 
onde 𝑛 e 𝑚 são constantes adimensionais. Quais são 
os valores de 𝑛 e 𝑚? 
Algarismos significativos 
D = 1,95 cm 
Entre 1,90 e 2,00 cm! 
Como representar a incerteza em 
uma medida experimental? 
 
 Medida do diâmetro de uma moeda com uma régua. 
Algarismos significativos (AS) são os 
algarismos corretos e o algarismo duvidoso 
de uma medida. 
D = 1,95 cm 
Algarismos significativos (AS) são 
utilizados para monitorar os erros ao se 
representar números reais na base 10 
6, 2 e 0 são algarismos significativos (AS)! 
0,00620 = 6,20 × 10−3 Número entre 1 e 10 
Potência de 10 
150.000.000.000 metros 
A notação científica tira a ambiguidade! 
1,5 × 1011 m => 1 e 5 AS! 1,500 × 1011 m => 1, 5, 0 e 0 AS! 
Matemática com AS 
Regras de arredondamento 
Norma ABNT NBR 5891 
Para arredondar um número para N casas decimais, se os algarismos 
decimais seguintes forem: 
• Menores que 5, 50, 500, 5000..., o algarismo anterior não se 
modifica. 
 
• Maiores que 5, 50, 500, 5000..., o algarismo anterior aumenta 
em uma unidade. 
 
• Iguais a 5, 50, 500, 5000..., verifica-se o anterior; se for par, o 
anterior não se modifica; se for impar, o anterior aumenta em 
uma unidade. 
Nas fórmulas, 
números inteiros e as constantes “𝜋” e “𝑒” 
tem precisão infinita! 
 
Número de algarismos significativos da 
resposta é igual ao número de algarismos 
significativos do número com menor 
número de algarismos significativos! 
  n
2,563 × 4,2 = 10, 765 = 11 
Número de casas decimais da resposta é 
igual ao menor número de casas 
decimais dos números usados no cálculo! 
 
4,073+ 1,43 − 2, 0 = 3, 5 03 = 3,5 
Em cálculos intermediários mantenha 1 ou 2 
algarismos não significativos 
para evitar erro de arredondamento! 𝑦 = 2𝑥 
 𝑥 = 6,4553,0 = 2,1517 = 2,15 
 𝑦 = 2 × 2,15 = 4,30 = 4,3 
Exemplo 1.4: Calcule e arredonde até o número 
correto de algarismos significativos e expresse o 
resultado em notação científica: 
(a) 1,42 × 104 + 7,88, 
(b) (1,3)(2,50 × 103), 
(c) 28,5 + 9,99 × 103, 
(d) 2𝜋/(6,42 × 10−6), 
(e) 3,87 × 10−7 − 6,13 × 10−8. 
Mantenha os seus estudos em dia! 
Resolva os Exercícios da Aula 1!