Apresentação da Semana 1 (PDF)

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Mecânica Fundamental 
Prof. João Bernardes da Rocha Filho 
Livro 
Para acompanhar esta disciplina de introdução à física, é 
conveniente usar um livro. Eu sugiro 
Fundamentos de Física – Mecânica – Volume 1, 10.ª Edição 
O uso do livro não é obrigatório, porém ele pode ajudar 
muito o aprofundamento no conteúdo, e está disponível 
para consulta na BCPUCRS e em outras bibliotecas. 
Sugiro que busquem-no. 
Sistema Internacional de Medidas 
• Em 1971, na 14a Conferência Geral de Pesos e 
Medidas, foram selecionadas como fundamentais 
sete grandezas para constituir a base do Sistema 
Internacional de Unidades (SI), popularmente 
conhecido como sistema métrico. 
 
• Sete dessas grandezas são chamadas 
fundamentais. São elas: 
Grandezas Fundamentais do Sistema Internacional 
Grandeza Unidade símbolo Definição 
comprimento 
 
metro m “... a distância percorrida pela luz no vácuo em 1/299.792.458 de segundo.” (1983) 
massa quilograma kg 
 
“... este protótipo [um certo cilindro de platina-irídio] será considerado daqui em diante como 
a unidade de massa.” (1889) 
tempo segundo 
 
s “... A duração de 9.192.631.770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois 
níveis 
hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133.” (1967)... “em repouso a 0 K”. 
(1997) 
corrente 
elétrica 
ampère A 
 
“... a corrente constante, que, se mantida em dois condutores paralelos retos de comprimento 
infinito, de seção transversal circular desprezível e separados por uma distância de 1 m no 
vácuo, produziria entre esses condutores uma força igual a 2 × 10–7 newton por metro de 
comprimento.” (1946) 
temperatura 
termodinâmica 
 
kelvin K “... a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água.” (1967) 
quantidade de 
matéria 
 
mol mol 
 
“... a quantidade de matéria de um sistema que contém um número de entidades elementares 
igual ao número de átomos que existem em 0,012 quilograma de carbono 12.” (1971) 
 
intensidade 
luminosa 
candela cd 
 
“... a intensidade luminosa, em uma dada direção, de uma fonte que emite radiação 
monocromática de frequéncia 540 × 1012 hertz e que irradia nesta direção com uma 
intensidade de 1/683 watt por esferorradiano.” (1979) 
Prefixo Fator Símbolo 
ato 10-18 a 
femto 10-15 f 
pico 10-12 p 
nano 10-9 n 
micro 10-6 µ 
mili 10-3 m 
centi 10-2 c 
deci 10-1 d 
deca 101 da 
hecto 102 h 
quilo 103 k 
mega 106 M 
giga 109 G 
tera 1012 T 
peta 1015 P 
Alguns prefixos do Sistema Internacional 
Mudança de unidades 
Muitas vezes é preciso mudar as unidades de uma 
medida. Nessas situações recorremos a regras 
simples de conversões. 
Dígitos significativos e arredondamento 
Quase sempre o resultado de cálculos feitos em uma 
calculadora têm mais algarismos que os que de fato 
conhecemos e podemos assegurar. Cabe a nós corrigir 
esse equívoco. 
O segundo, hoje 
• Um segundo, atualmente, é definido como o 
intervalo de tempo que corresponde a 
9.192.631.770 oscilações da luz (de um 
comprimento de onda especificado) emitida 
por um átomo de césio 133. 
O relógio de césio 
Porque a duração do dia não é mais 
usada para medir o tempo? 
O quilograma padrão 
O metro, hoje 
• Embora o metro já tenha sido definido como 
1/106 da distância do polo norte ao equador, e 
depois foi associado à distância entre duas riscas 
em uma barra de platina iridiada, em 1960 o 
metro foi definido como a distância equivalente a 
1.650.763,73 comprimentos de onda da luz 
emitida por átomos de criptônio 86. Hoje, o 
metro é considerado como a distância que a luz 
percorre durante um intervalo de tempo de 
1/299.792.458 de segundo. 
Precisão e exatidão 
• Uma medição mais precisa tem mais 
algarismos significativos. Não quer dizer que 
esteja mais perto do valor convencional. Pode 
estar até bem errada. 
• Uma medida mais exata se aproxima mais do 
valor convencional. Pode até não ter muitos 
algarismos significativos (ser pouco precisa). 
Cinemática 
Descrição dos movimentos lineares e circulares, como posição, deslocamento, velocidade linear, aceleração linear, velocidade angular, aceleração angular, frequência, 
período. 
Os corpos são simplificados para pontos materiais. 
Alguns conceitos de cinemática 
Referencial, trajetória e deslocamento são alguns dos conceitos necessários para a correta compreensão da cinemática. 
Movimento Uniforme 
Movimento Uniforme (M.U.) é aquele no qual a velocidade do corpo não sofre alteração durante a trajetória. Isso significa que sua velocidade é constante. 
Movimento Uniformemente Variado (M.U.V) 
O Movimento Uniformemente Variado possui variação da velocidade ou seja, há uma grandeza física nesse movimento chamada Aceleração. 
Corpos 
Os corpos são os objetos existentes em uma observação. Uma bola que realiza uma trajetória, por exemplo, pode ser aproximada a um ponto material e ser considerado 
em uma análise cinemática. Corpos extensos são aqueles cujas dimensões interferem na análise a ser realizada, exigindo complexificação dos modelos matemáticos. 
Referencial 
É um ponto fixo pré-determinado, a partir do qual se pretende analisar se um corpo está ou não em movimento. O referencial é indispensável para se determinar a 
posição e o estado de movimento de um objeto. 
Movimento e repouso 
Um corpo se encontra em movimento toda vez que a sua posição se modificar, no decorrer do tempo, em relação a um certo referencial. Um corpo se encontra em 
repouso, sempre que a sua posição se mantiver a mesma no decorrer do tempo, em relação a um certo referencial. Portanto, o movimento e o repouso são conceitos 
relativos, pois eles dependem do referencial. 
Trajetória 
É o caminho determinado por uma sucessão de pontos por onde o corpo passa em relação a certo referencial. O conceito de trajetória também é relativo. Isso ocorre 
porque referenciais diferentes podem ter visões diferentes do mesmo movimento. Trajetórias podem ser retilíneas ou curvilíneas. 
Deslocamento 
Representa a menor distância entre a posição inicial e final de um corpo, ou seja, é a variação da posição de um móvel sobre uma trajetória. Trata-se do espaço existente 
entre a posição inicial do corpo e sua posição final. 
Velocidade média 
Definição da divisão entre o caminho percorrido e o intervalo de tempo necessário para percorrer o caminho. A velocidade Média é o cálculo entre a distância percorrida 
por um corpo e o tempo gasto para percorrê-la. 
Velocidade escalar instantânea 
A velocidade escalar média em um intervalo de tempo infinitesimal. 
Aceleração escalar média 
A aceleração escalar média está diretamente ligada à variação da velocidade de um corpo no decorrer do tempo. 
Aceleração escalar instantânea 
A aceleração escalar instantânea é a aceleração escalar média para um tempo muito pequeno, próximo de zero.