Aula_Física - Colégio dos Santos Anjos – Juiz de Fora

Física
1° Ano
Notação Científica
• n é um expoente inteiro;
• N é tal que:
Notação Científica
• Exemplos:
Ordem de Grandeza
• Qual a ordem de grandeza?
• Distância da Terra ao Sol:
• Massa de um elétron:
Cinemática - Introdução
• Posição em uma trajetória: refere-se à
posição de um corpo no espaço tomando
sempre como referência, um ponto fixo.
Movimentos, forças e energia
• Movimento Relativo
Movimento Relativo
• Ao analisar o movimento de um corpo, temos
que utilizar um referencial. A distância entre
este corpo e o referencial, pode variar com o
tempo.
Se variar, o corpo está em movimento em relação
ao referencial.
Se a distância não varia com o tempo, o corpo está
em repouso em relação ao referencial.
Velocidade Média
Velocidade Média
Velocidade Instantânea
• A velocidade instantânea pode ser entendida
como uma velocidade escalar média, para um
intervalo de tempo extremamente pequeno.
Transformações de unidade de
medidas de velocidade
• Exemplos
Transforme as velocidades abaixo em m/s:
a) 72 Km/h
b) 108 Km/h
Exemplo de velocidade média
Movimento Progressivo e Retrógrado
• Movimento Progressivo: V > 0
• Movimento Retrógrado: V < 0
Exemplo
• Um carro de passageiros percorre 30 Km em
20 min. Determine sua velocidade escalar
média nesse percurso.
Exemplo
• Uma carreta de 20 m de comprimento demora
10 s para atravessar uma ponte e 180 m de
extensão. Determine a velocidade escalar
média da carreta no percurso.
Exercícios
• Pág. 46 à 48;
• P.18, P.19, P.20, P.25, P.27, P.31
Movimento Uniforme (MU)
• Movimentos que possuem velocidade escalar
instantânea constante e não nula.
Função Horária do Espaço do MU
• Estabelece como o espaço (posição), varia
com o decorrer do tempo.
Exemplos de Funções
Exemplo
• Um móvel realiza um movimento uniforme num
determinado referencial. Seu espaço varia com o
tempo segundo os dados da tabela.
a) Determine o espaço inicial S0
e a velocidade escalar v do
movimento.
b) O movimento é progressivo
ou retrógrado?
c) Qual é a função horária do
movimento?
Exercícios
• Pág. 56
• P.39, P.40, P.44, P.45, P.46
Movimento Uniformemente Variável
(MUV)
• Movimento Variável: a velocidade varia com o
tempo.
Aceleração Escalar
Exemplo
• Em um anúncio de certo tipo de automóvel,
afirma-se que o veículo, partindo do repouso,
atinge a velocidade escalar de 108 km/h em
8s. Qual a aceleração escalar média desse
automóvel?
Movimento Acelerado e Retardado
• Acelerado: a variação da velocidade é positiva
(a>0);
Movimento Acelerado e Retardado
• Retardado: a variação da velocidade é
negativa (a<0).
Exercícios
•
•
•
•
Pág. 74
P.61, P.62, P.63 e P.64
Pág. 79
P.66 e P.67
Função Horária da Velocidade no MUV
Exemplos de funções horárias da
velocidade
Exemplo
• Um móvel em MUV possui aceleração escalar igual a
-0,5 m/s². Sua velocidade escalar varia no decurso do
tempo segundo os dados da tabela abaixo.
t (s) 0
V (m/s)
+3
2
+2
4
+1
6
0
8
-1
10
-2
Exemplo
• Determine:
a) A velocidade escalar inicial do movimento;
b) Em que intervalos de tempo o movimento é
progressivo e em que intervalo de tempo é
retrógrado;
c) Em que intervalos de tempo o movimento é
acelerado e em que intervalos de tempo é
retardado;
d) Se o móvel muda de sentido e em que instante
isso ocorre.
Função Horária da posição
• Relaciona a posição com o tempo.
Equação de Torricelli para o MUV
• Esta equação trabalha a velocidade em função
da posição e independe do tempo.
Exemplo
• Um móvel parte do repouso e, com aceleração
constante de 5 m/s², atinge a velocidade de 20
m/s. Determine a variação do espaço do
móvel durante essa variação de velocidade.
Exercícios de Recapitulação
• Pág. 86
• P.83, P.84, P.88 e P.90,
Queda livre e lançamento vertical
A queda dos corpos
A queda dos corpos
Aceleração da Gravidade
• Para facilitar as contas, usaremos:
Funções para queda livre
Exemplo
• Um móvel é atirado verticalmente para cima, a partir
do solo, co velocidade inicial de 50m/s. Despreze a
resistência do ar e adote g=10 m/s². Determine:
a) As funções horárias do movimento;
b) O tempo de subida, isto é, o tempo para atingir a altura
máxima;
c) A altura máxima;
d) Em t = 6 s, contados a partir do instante de lançamento, o
espaço do móvel e o sentido do movimento;
e) O instante e a velocidade escalar quando o móvel atinge
o solo.
Exercícios
•
•
•
•
Pág. 97
P.96, P.101, P.104,
Pág. 99
T.83, T.84
Gráficos do MU e do MUV
• Gráfico de função constante.
Exemplos
• Posição em função do tempo de um corpo em
repouso.
Exemplos
• Velocidade em função do tempo no MU
Exemplos
• Aceleração escalar em função do tempo no
MUV.
Gráfico de Função de 1° Grau
• Função do tipo:
Com
• Traçando o gráfico de
x
y
0
4
1
6
2
8
3
10
4
12
5
14
Gráfico de Função de 1° Grau
• Quando a = 0, temos
Coeficiente angular da reta
• Na função abaixo, b é coeficiente angular.
Responsável pela inclinação do gráfico.
Exercícios
• Pág. 110
• TODOS
Gráficos do MU
• Gráficos da função horária da posição
Gráficos do MU
• Gráficos da função horária da velocidade
Gráficos do MUV
• Gráfico da Função horária da posição
Gráficos do MUV
• Gráficos da função horária da velocidade
Gráficos do MUV
• Gráficos da função horária da velocidade
Gráficos do MUV
• A partir do gráfico da velocidade x tempo
pode-se obter a distância percorrida em um
dado intervalo de tempo.
Exercícios
•
•
•
•
Pág. 120
P.113, P.114, P.115, P.121, P.124, T.98
Pág. 98
T.83, T.84
Vetores
• Grandezas escalares: definidas quando
conhecemos apenas seu valor numérico e sua
unidade de medida.
Vetores
• Grandezas vetoriais: necessitam de um valor
numérico (módulo), direção e sentido.
Vetores
Operação com vetores
• Adição de vetores:
Soma com vetores
Vetor resultante nulo
Resultante nula
Subtração vetorial
Multiplicação de um número escalar
por um vetor
Componentes de um vetor
Exercícios
• Pág. 133, pág. 138 e pág.139 (todos)
• Pág. 141 e 142 (todos)
Vetor deslocamento
• No segundo caso, o vetor deslocamento d
coincide com a distância percorrida.
Velocidade vetorial média
• Seu módulo é dado por:
Aceleração vetorial
Aceleração tangencial, centrípeta e
vetorial
• a --> aceleração vetorial
Exercícios
•
•
•
•
Pág. 149
P.149, P.150
Pág. 152
P.151
Movimento retilíneo e uniforme
Movimento Circular Uniforme
Movimento retilíneo uniformemente
variado
Movimento circular uniformemente
variado
Movimento circular uniformemente
variado
Movimento circular uniformemente
variado
Exercícios
• Pág. 156 (todos)
Composição de movimentos
Composição de movimentos
• A: movimento relativo (movimento da formiga);
• B: movimento de arrastamento (movimento da placa);
• C: movimento resultante (em relação à Terra)
Velocidade Resultante
Lançamento Horizontal
Lançamento Horizontal
Equações de lançamento horizontal
• Movimento horizontal (MU)
• Movimento na vertical (MUV)
Exemplo
Um esfera rola com velocidade constante de 10
m/s sobre uma mesa horizontal. Ao abandonar a
mesa ela fica sujeita exclusivamente a ação da
gravidade (g=10m/s²), atingindo o solo num
ponto situado a 5 metros do pé da mesa.
Determine:
a) O tempo de queda da esfera;
b) A altura da mesa em relação ao solo;
c) O módulo da velocidade ao chegar ao solo.
Exercícios
• Pág. 171
• P.167, P.168
Lançamento Oblíquo
Funções Importantes na vertical
(MUV)
• Para calcular a altura máxima:
Funções importantes na horizontal
(MU)
• Para calcular o alcance máximo:
• Somente quando
:
Exercícios
•
•
•
•
Pág. 177
P.171, P.174
Pág. 179
P.158