Apresentação do PowerPoint - A Física tá complicada?

CURSO: Engenharia Civil
DISCIPLINA: Mecânica da Partícula
PROFº: MSc. Demetrius Leão
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“A Física tá complicada?”
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O QUE ESTUDA A MECÂNICA
É a parte da Física que estuda o movimento dos
corpos. Ela é dividida em cinemática, dinâmica e
estática.
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CINEMÁTICA
Descreve o movimento dos objetos sem se preocupar com suas
causas, abrangendo os conteúdos de movimento retilíneo
uniforme, movimento uniformemente variado, grandezas
vetoriais nos movimentos e movimento circular.
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DINÂMICA
É o estudo dos movimentos e suas causas. Tem como
base de seus conteúdos as Leis de Newton
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OBJETIVOS DESSA AULA:
• Conhecer as características principais do MRU
(deslocamentos, velocidades, aceleração).
• Conhecer as formas de representação das
grandezas físicas e as unidades de medida.
• Conhecer as funções desse movimento.
• Diferenciar velocidade de aceleração*.
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SOBRE UMA FUNÇÃO
UMA FUNÇÃO É UMA RELAÇÃO ENTRE DOIS
CONJUNTOS (DUAS GRANDEZAS).
• Do que depende o valor da conta de luz?
• Do que depende a carga da bateria de um celular?
• Do que depende o percentual de gordura que uma
pessoa tem em seu corpo?
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O que eu devo relembrar (MRU)?
• Notação Científica.
• Funções do primeiro grau e seus gráficos.
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POR QUE ESTUDAR MRU?
• Para se chegar ao estudo do equilíbrio estático,
didaticamente, tem que entender as ideias fundamentais da
dinâmica. E para chegar à dinâmica, passa-se pela
cinemática.
• Ajuda a entender um pouco sobre funções e análise gráfica.
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O MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU)
Esse é o mais simples movimento
descrito por um objeto. Caracteriza-se
pelo movimento unidimensional com
velocidade constante e, portanto, pela
ausência de aceleração.
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REFERENCIAL
Representação do referencial em relação ao qual se move um objeto.
O movimento pode ser dito
PROGRESSIVO (se o móvel
estiver nos sentido positivo do
referencial) ou RETRÓGRADO
(se estiver no sentido contrário)
Representação da trajetória de um movimento.
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS
 Deslocamento ou variação de espaço (∆s): diferença entre
a posição final e a inicial.
 Velocidade escalar média:
Define-se a velocidade média de um movimento pela variação da posição do objeto entre os instantes t1 e t2.
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ACELERAÇÃO ESCALAR MÉDIA
Toda vez que a velocidade de algum móvel varia, pode
se falar em aceleração.
Define-se a aceleração média do movimento pela variação da velocidade do objeto entre os instantes t1 e t2.
FUNÇÃO DO MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU)
Velocidade média = velocidade em cada instante do movimento
Função horária da posição no MRU:
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UNIDADES NO SI
•
•
•
•
Deslocamento e distância: m
Tempo: s
Velocidade Média: m/s
Aceleração: m/s²
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COMO “LER” UMA EQUAÇÃO DE MOVIMENTO?
• s(t) = 50 + 10t
– > s0= 50m v=10 m/s (progressivo)
• s(t) = 50 - 10t
---> s0= 50m v=-10 m/s (retrógrado)
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COMO “LER” UMA EQUAÇÃO DE MOVIMENTO?
• s(t) = -50 + 10t
– > s0= -50m v=10 m/s (progressivo)
• s(t) = -50 - 10t
---> s0= -50m v=-10 m/s (retrógrado)
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COMO “LER” UMA EQUAÇÃO DE MOVIMENTO?
• s(t) = 50t - 10
---> s0= -10m v= 50m/s (progressivo)
• s(t) = 50t
---> s0= 0m v= 50m/s (progressivo)
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EXEMPLO 1
(UFRGS-RS) A tabela registra dados do
deslocamento s em função do tempo t,
referentes ao movimento retilíneo uniforme de
um móvel. Qual a velocidade desse móvel?
RESPOSTA: C
Dado que o movimento é uniforme, podemos escolher quaisquer dois
pares ordenados (t, s) da tabela para obter a velocidade do móvel.
Escolhendo (t0, s0) = (0, 0) e (t, s) = (9, 27), temos:
V = s
= 27 - 0  v = 3 m/s
9-0
t
EXEMPLO 2
Um móvel com velocidade constante percorre uma trajetória retilínea à
qual se fixou um eixo de coordenadas. Sabe-se que no instante t0 = 0, a
posição do móvel é x0 = 500m e, no instante t = 20s, a posição é x = 200m.
Determine:
a. A velocidade do móvel.
b. A função da posição.
c. A posição nos instantes t = 1s e t = 15s.
d. O instante em que ele passa pela origem.
A velocidade do móvel
v = Δs/Δt
v = (200-500)/(20-0)
v = -300/20
v = -15m/s (velocidade negativa implica em movimento
retrógrado)
A função da posição
x = x0 + v.t
x = 500 - 15t
A posição nos instantes t = 1s e t = 15s
Para t = 1s temos:
x = 500 - 15.1
x = 500 – 15
x = 485m
Para t = 15s temos:
x = 500 – 15.15
x = 500 – 225
x = 275m
O instante em que ele passa pela origem
para x = 0 temos que:
0 = 500 – 15.t
15.t = 500
t = 500/15
t = 33,3 s em valor aproximado.
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EXEMPLO 3
Dois carros A e B encontram-se sobre uma mesma pista retilínea com
velocidades constantes no qual a função horária das posições de
ambos para um mesmo instante são dadas a seguir: xA = 200 + 20.t e xB
= 100 + 40.t. Com base nessas informações, responda as questões
abaixo.
a. É possível que o móvel B ultrapasse o móvel A? Justifique.
b. Determine o instante em que o móvel B alcançará o móvel A, caso
este alcance aconteça.
a) Sim, pois a posição do móvel B é anterior a de A, e B possui uma velocidade
constante maior que a de A; estando eles em uma mesma trajetória retilínea dentro
de um intervalo de tempo Δt, B irá passar A.
b) xA = xB
200 + 20.t = 100 + 40.t
40.t - 20.t = 200 - 100
20.t = 100
t = 100/20
t = 5s
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