Nos resumos teóricos você encontrará links para as aulas contidas no site www.video-aula.pro.br Bons estudos! Mecânica: Cinemática escalar Resumo teórico Uma partícula se encontra em movimento uniforme quando a sua velocidade escalar é diferente de zero e não varia com o tempo. Se a partícula possuir movimento retilíneo e uniforme em relação à Terra, então sua aceleração é nula. Se a partícula não descreve movimento retilíneo, ainda que o movimento seja uniforme, então possui aceleração. A velocidade escalar da partícula em movimento uniforme coincide com a velocidade escalar média em qualquer intervalo de tempo. s V Vm t Função horaria dos espaços do movimento uniforme: s = s0 + v.t A posição em função do tempo (função horaria dos espaços) no movimento uniforme é de 1°grau. Uma partícula está em movimento uniformemente variado (MUV) quando: Sua aceleração escalar () ou aceleração tangencial é constante e diferente de zero. Sua velocidade escalar varia linearmente com o tempo. Equações do MUV 1 s s 0 V0 .t ..t 2 2 V = V0 +.t VA2 VB2 2..( s A sB ) (s A sB ) VA VB t A tB 2 V = velocidade escalar da partícula em instante t. V0 = velocidade escalar inicial da partícula (t = 0). s = deslocamento escalar no intervalo de tempo considerado. A função horária dos espaços de uma partícula em MUV é de 2° grau: A função horária da velocidade escalar do MUV é de 1° grau: Atenção: I. II. Não é possível se determinar a forma da trajetória descrita pela partícula, apenas a partir das funções horarias que definem o seu movimento, ou seja, o fato do gráfico da posição em função do tempo de um movimento uniformemente variado ser um arco de parábola não implicará em afirmar que a trajetória descrita pela partícula é um arco de parábola. O deslocamento escalar da partícula (s), em módulo, será igual a distância por ela percorrida, se, e somente se, no intervalo de tempo considerado, não houver inversão do sentido de movimento. Equação unidimensional de velocidade: [V] = L1.T-1, no sistema internacional: m/s Equação unidimensional de aceleração: [a] = L1.T-2 , no sistema internacional: m/s2 Questão 1 Duas partículas, X e Y, partem simultaneamente do vértice (A) de um hexágono regular para o vértice (B) mais distante, em movimentos uniformes com velocidades escalares, em módulo, respectivamente iguais a VX e VY.A partícula X move-se sobre a periferia do hexágono regular e a partícula Y move-se sobre o segmento de reta que une os dois vértices, sabendo-se que ambas atingem o vértice B no mesmo instante, pode-se afirmar que a menor relação entre os módulos das velocidades escalares de x e y, VX/VY , é a. 1,5 b. 2,0 c. 2,5 d. 3,0 e. 3,5 Resolução: Inicialmente vamos desenhar um hexágono regular: Observe que um hexágono regular é formado por seis triângulos equiláteros de lado igual a L e o vértice B é o mais distante do vértice A está indicado na figura: A partícula X deixa o vértice A e move-se sobre a periferia do hexágono regular até o vértice B, logo neste intervalo de tempo ela poderia ter percorrido 3L, 6L + 3L (dar uma volta no hexágono antes de atingir o ponto B), 12L + 3L (dar duas voltas no hexágono antes de atingir o ponto B), etc. Como deseja-se que VX seja o menor valor possível, pois a relação VX/VY deve ser mínima, então o deslocamento da partícula X é o menor possível, ou seja 3L. A partícula Y percorre o segmento de reta AB, ou seja desloca-se 2L. O movimento de ambas as partículas uniforme, o módulo de suas velocidades escalares é dado pela seguinte expressão: s V t VX 3L t VY 2L t Lembre-se que o intervalo de tempo (t) para se mover de A para B é o mesmo. 3L VX V 3 t X 1,5 VY 2L VY 2 t Alternativa: a Questão 2 O gráfico a seguir relaciona a distância a ser percorrida (D) por um automóvel ao frear, em trajetória horizontal e retilínea até parar, com o módulo de sua velocidade escalar inicial (V0): Sendo a aceleração escalar do automóvel constante e independente de sua velocidade escalar inicial, D1, em metros, é a. 10,60 b. 11,30 c. 12,00 d. 14,60 e. 16,80 Resolução: Sendo o movimento retilíneo e uniformemente variado, pode-se relacionar o módulo da velocidade escalar inicial do automóvel e a distância por ele percorrida, até parar, através da equação de Torricelli: V 2 V02 2..s A velocidade escalar final será igual a zero (V = 0) e sendo o movimento progressivo (V0 > 0) e retardado, sua aceleração escalar será negativa ( = - a) e s = D (distância percorrida pela partícula até parar), assim temos: V 2 V02 2..s (0)2 V02 2.( a).D D V02 2.a O valor da distância percorrida até o automóvel parar é diretamente proporcional a velocidade escalar inicial, logo: D1 (50,0)2 V2 D1 4900.D1 = 2500. (23,52), (dividindo-se ambos 02 1 23,52 (70,0)2 D2 V0 2 os lados da igualdade por 100): 49.D1 = 25. ( 23,52 ) 49.D1 = 588 D1 Alternativa: C 588 12,00 m 49