CINEMÁTICA (MRU) E (MRUV) Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) Conceito de movimento uniforme • Você já deve ter observado este tipo de movimento quando está dentro de um carro em movimento. Observando o velocímetro do carro, pode ter trechos em que o velocímetro marca sempre a mesma velocidade em qualquer instante ou intervalo de tempo, como por exemplo, 100 km/h. Conceito de movimento uniforme O movimento é uniforme quando a velocidade escalar do móvel é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo, significando que, no movimento uniforme o móvel percorre distâncias iguais em tempos iguais. MRU • O movimento é retilíneo uniforme quando o móvel percorre uma trajetória retilínea e apresenta velocidade escalar constante. MRU • O movimento do carro abaixo é um exemplo de movimento uniforme. Em qualquer instante ou intervalo de tempo a velocidade é sempre igual a 100km/h. MRU • Como a velocidade escalar é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo no movimento uniforme, a velocidade escalar média é igual à instantânea: • V = Vinst = Vmédia = Δ S / Δ t Função Horária do Movimento Uniforme V = Δ S / Δ t = (S - S0) / (t - t0) S - S0 = V (t - t0) Para t0 = 0 S = S0 + V t • O gráfico serve para visualizar o comportamento das grandezas físicas envolvidas de uma maneira fácil e rápida. • Através de um gráfico podemos verificar como varia uma grandeza (por exemplo, espaço) em função de outra (por exemplo, tempo). GRÁFICOS Sistema de Eixos Cartesianos Ortogonais • Os valores das grandezas envolvidas são colocados utilizando uma escala adequada para cada eixo. • O eixo na horizontal (por convenção) é denominado eixo das abcissas e nele são colocadas os valores da variável independente (por exemplo, tempo). • O eixo na vertical é denominado eixo das ordenadas e nele são colocados os valores da variável dependente (por exemplo, espaço). GRÁFICOS GRÁFICOS (S x t) GRÁFICOS (S x t) • A velocidade escalar é obtida a partir do gráfico S versus t, calculando a inclinação da reta: V = Inclinação da reta = ΔS / Δt GRÁFICOS (S x t) Sendo a velocidade constante em qualquer instante e intervalo de tempo, a função V =f(t) é uma função constante e o gráfico V versus t é uma reta paralela ao eixo do tempo. GRÁFICOS (V x t) GRÁFICOS (V x t) • Pode-se calcular a variação de espaço ocorrida em um intervalo de tempo, calculando-se a área abaixo da reta obtida (área hachurada), que é a área de um retângulo. ΔS = A retângulo GRÁFICOS (V x t) • base x altura = Δt x V • MRU - Exercícios • Um rapaz percorre um espaço de 40 metros em 8 segundos, qual sua velocidade média ? R. Vmédia = Δ S / Δ t V = 40 m / 8 s = 5 m/s MRU - Exercícios • Um móvel descreve um MRU, de acordo com a função horária S = - 20 + 5t (SI). Determine: a) O espaço inicial e sua velocidade escalar b) A posição no instante t = 10 s c) O instante que ele passará pela origem dos espaços MRU - Exercícios • • a) b) c) R. S = - 20 + 5t (SI) S = S0 + V t S0 = 20 m ; V=5m/s S = - 20 + 5 (10) = - 20 + 50 = 30 m S=0; 0 = - 20 + 5t ; 20 = 5t ; t = 4 s GRÁFICOS (S x t) Qual a função horária deste gráfico no SI? MRU - Exercícios • • S0 = 4 m S = S0 + V t S – S0 = 8 - 4 = 4 m t – t0 = 2 - 0 = 2 s V =ΔS/Δt V = 4/2 = 2 m/s A função horária do gráfico portanto é: S=4+2t Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) Conceito de movimento uniformemente variado O movimento é uniforme – o que varia uniformemente ? • A velocidade varia uniformemente, ou seja varia a mesma quantidade em um mesmo intervalo de tempo. • Possui aceleração constante diferente de zero a≠0 Conceito de movimento uniformemente variado Função horária da velocidade no MUV V = V0 + a t Função horária do espaço no MUV S = S0 + V0t + ½ at2 GRÁFICOS NO MUV (V x t) GRÁFICOS NO MUV (V x t) • A aceleração escalar é obtida a partir do gráfico V versus t, calculando a inclinação da reta: a = Inclinação da reta = ΔV / Δt GRÁFICOS (V x t) Cálculo da aceleração no Gráfico de MUV (V x t) GRÁFICOS no MUV (V x t) MRU - Exercícios • • V0 = 1 m/s V = V0 + a t V – V0 = 5 - 3 = 2 m/s t – t0 = 2 - 1 = 1 s a =ΔV/Δt a = 2/1 = 2 m/s2 A função horária da velocidade é: GRÁFICOS NO MUV (S x t) GRÁFICOS NO MUV (S x t) A função horária do espaço é: S = 100 + 3t + 1,5 t2 A função horária do espaço é: S = 100 + 3t + 1,5 t2 GRÁFICOS NO MUV (a x t) Exercícios Exercícios Exercícios Exercícios Exercícios Exercícios Exercícios Exercícios