Apresentação 1

Prévia do material em texto

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.