FÍSICA – AULA 3 – PROF. ZAIAS INTRODUÇÃO À MECÂNICA Iniciaremos o estudo da Física pela Mecânica. Mecânica é a parte da Física que estuda o movimento. Ao longo de nosso curso, veremos que, em geral, as leis da Mecânica envolvem duas grandezas: velocidade e aceleração. A parte da Mecânica que analisa essas grandezas chama-se Cinemática. A Cinemática estuda os movimentos dos corpos sem considerar suas causas. Existe outra parte da Mecânica que estuda as leis do movimento, considerando suas causas, ela é chamada de Dinâmica. E também outra parte que estuda os corpos em repouso, chamada de Estática. Vamos iniciar nosso estudo pela Cinemática. O que significa dizer que um corpo está em movimento? Em nossa experiência diária não temos dificuldade em responder essa pergunta. Se virmos um poste na rua, diremos com convicção: “Esse poste não está em movimento, ele está em repouso”. Se virmos uma pessoa andando, diremos com a mesma convicção: “Essa pessoa está em movimento”. Agora suponha que exista um observador na Lua, ela diria que o poste também está em movimento (pois ele está girando juntamente com a Terra). Logo depende do referencial. Dessa forma: → o poste está em repouso em relação à Terra; e → o poste está em movimento em relação à Lua. Dessa forma, podemos concluir que tudo é relativo. VELOCIDADE MÉDIA É a relação entre um espaço percorrido em um determinado tempo. Observe: Chamamos ∆S = S – S0 a variação do espaço durante a variação do tempo ∆t = t – t0 1 Define-se como velocidade escalar média a grandeza Vm dada por: Vm = = A unidade de velocidade no Sistema Internacional e metro por segundo e indicamos m/s. Também podemos utilizar km/h. Se o carro se movimentar no sentido positivo da trajetória, teremos: E, portanto: Se o movimento for contrário à trajetória, temos: Resumindo: 2 Para transformar km/h em m/s procedemos da seguinte forma: Da relação Vm = = concluímos: 3 EXERCÍCIOS 01. Transforme: (A) 90km/h em m/s (B) 15m/s em km/h 02. Uma linha de ônibus urbana tem um trajeto de 30 km. Sabendo que ele percorre esse trajeto em 2 horas, diga qual foi a velocidade média? 03. Um ônibus percorre um trajeto em 2 horas e 30 minutos (2,5 horas). Calcule a velocidade média. 04. Observe a ilustração a seguir: Segundo ela, qual a velocidade desenvolvida pelo móvel? 05. Um macaco que pula de galho em galho em um zoológico, demora 6 segundos para atravessar sua jaula, que mede 12 metros. Qual a velocidade média dele? 06. Durante uma corrida de 100 metros rasos, um competidor se desloca com velocidade média de 5m/s. Quanto tempo ele demora para completar o percurso? 4