Aula 03

FÍSICA
1° ANO
ENSINO MÉDIO
PROF.ª RISÔLDA FARIAS
PROF. NELSON BEZERRA
CONTEÚDOS E HABILIDADES
Unidade I
Vida e Ambiente
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CONTEÚDOS E HABILIDADES
Aula 3.2
Conteúdo
Velocidade escalar média, variação do tempo, movimento
retilíneo.
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CONTEÚDOS E HABILIDADES
Habilidade
Entender o conceito de velocidade média e aplicá-lo no
estudo do movimento retilíneo uniforme.
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REVISÃO
Vimos na aula anterior os conceitos básicos da cinemática.
Aprendemos sobre movimento, repouso e referencial e
como esses conceitos são dependentes um do outro.
Vimos também o conceito de ponto material e corpo
extenso. Em nossa aula de hoje continuaremos estudando
a cinemática com os conceitos de velocidade média e
como esse conceito se aplica em um tipo de movimento
muito importante em nosso estudo, o movimento retilíneo
uniforme.
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DESAFIO DO DIA
A velocidade é uma grandeza derivada, ou seja, depende
de outras grandezas fundamentais. Você sabe dizer de que
outras grandezas físicas depende a velocidade média?
6
AULA
A velocidade é uma grandeza muito importante no estudo
do movimento.
A velocidade escalar média é a razão entre o espaço
percorrido pelo corpo e o intervalo de tempo que ele gasta
para percorrer esse espaço.
Portanto, para compreendermos o conceito de velocidade
escalar média, precisamos primeiro entender os conceitos
de variação do espaço (∆S) e variação do tempo (∆t).
7
AULA
Variação do espaço ou deslocamento escalar (∆S).
Observando a imagem vimos que o deslocamento escalar
é a diferença entre o espaço inicial ocupado pelo móvel e o
espaço final no final do deslocamento.
∆S= Sf - S­
­­­­
i
8
AULA
Exemplo:
Um ciclista encontra-se inicialmente na posição S = - 4 km
e se desloca até a posição final S = 3 km, como mostra a
figura. Calcule o seu deslocamento escalar.
9
AULA
Variação do tempo ou intervalo de tempo (∆t).
Observando a imagem, vimos que o intervalo de tempo
decorrido no deslocamento é a diferença entre o tempo final
e o tempo inicial do movimento, ou seja:
∆t = tf - t­
­­­­
i
10
AULA
Exemplo:
Um automóvel se desloca conforme mostra a figura,
determine qual foi o intervalo de tempo gasto no
deslocamento.
11
AULA
Solução:
∆t = tf - t­
­­­­
i
∆t= 2 - 0
∆t= 2h
12
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
1. Observe a figura e calcule o deslocamento escalar do
móvel.
13
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
2. Observe a figura e calcule o intervalo de tempo gasto no
deslocamento do carro.
14
INTERATIVIDADE
1.
∆S = Sf - Si
∆S = 70 - 30
∆t = tf - ti
∆t = 20 - 0
∆S = 40 km
2.
∆t = 20s
15
AULA
Velocidade escalar média:
É a razão (divisão) entre o deslocamento escalar e o
intervalo de tempo gasto para efetuar esse deslocamento,
ou seja:
∆S
Vm =
∆t
16
AULA
Velocidade média
17
AULA
A unidade de medida da velocidade média no SI é o metro/
segundo (m/s). É muito comum a velocidade média
estar expressa em quilômetros/hora (km/h). Assim, para
converter de m/s para km/h, podemos multiplicar o valor
em m/s por 3,6.
18
AULA
Exemplo 1.
(Fuvest) Após chover na cidade de São Paulo, as águas da
chuva descerão o rio Tietê até o rio Paraná, percorrendo
cerca de 1.000 km. Sendo de 4 km/h a velocidade média
das águas, o percurso mencionado será cumprido pelas
águas da chuva em aproximadamente:
a) 30 dias
b) 10 dias
c) 25 dias
d) 2 dias
e) 4 dias
19
AULA
Solução:
∆S
Vm =
∆t
∆S
∆t =
250
∆t =
24
∆t = 10 dias
Vm
1000
∆t =
∆t = 250 h
Vm
20
AULA
Exemplo 2.
Analisando a tabela, calcule o valor da velocidade média.
S(m)
5
10
15
20
t(s)
1
2
3
4
21
AULA
Solução:
∆S
Vm =
∆t
Vm =
Sf - Si
tf - t i
Vm =
20-5
4-1
Vm = 5 m/s
22
AULA
Exemplo 3.
(U.F. São Carlos – SP)
Um trem carregado de combustível, de 120 m de
comprimento, faz o percurso de Campinas até Marília, com
velocidade constante de 50 Km/h. Esse trem gasta 15 s
para atravessar completamente a ponte sobre o rio Tietê.
23
AULA
O comprimento da ponte é:
a) 100 m
b) 88,5 m
c) 80 m
d) 75,5 m
e) 70 m
24
AULA
Solução:
∆S
Vm =
∆t
50
3,6
=
120+x
15
x = 208,5 - 120
13,9 · 15 = 120 + x
x= 88,5m
25
AULA
Exemplo 4.
Um ônibus percorreu 20 km a 60 km/h e 60 km a 90 km/h.
Determine a velocidade escalar média do ônibus nos 80
km percorridos. Considere que, em cada trecho, o ônibus
sempre manteve velocidade constante.
26
AULA
Solução:
No primeiro trecho, podemos calcular o tempo:
20
1
h
∆t =
∆t =
60
3
No segundo trecho:
∆t =
∆s
Vm
60
∆t =
90
∆t =
2
h
3
27
AULA
Podemos calcular o tempo total do movimento:
1
2
∆t =
+
3
3
∆t =1h
Agora calculamos a velocidade média no percurso todo:
∆S
Vm =
∆t
80
Vm =
1
Vm = 80 km/h
28
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
1. Considere um automóvel com velocidade constante de
72 km/h. Calcule em quanto tempo ele percorrerá uma
distância de 600 m.
29
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
2. Carlos, um estudante de física, pretende calcular sua
velocidade média no percurso de sua casa até a escola.
Ele saiu de sua casa exatamente às 18h e chegou à
escola às 18h40mim. Sabendo que a distância entre
a casa de Carlos e a escola é de 4,8 km determine a
velocidade média de Carlos em:
a) m/s
b) km/h
30
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
3. Com relação ao exercício anterior, como você acha que
Carlos se deslocou para a escola?
a) De carro.
b) De bicicleta.
c) A pé.
d) De ônibus.
e) De canoa.
31
INTERATIVIDADE
Solução:
1.
∆S
Vm =
∆t
∆S
∆t =
Vm
600
∆t =
20
∆t = 30s
32
INTERATIVIDADE
Solução:
2.
∆S
a) Vm =
∆t
Vm =
Sf - Si
tf - t i
4800
Vm =
2400
Vm = 2 m/s
b) Para transformar de m/s para km/h basta multiplicar o
valor por 3,6, logo.
Vm = 2 x 3,6 = 7,2 km/h
33
INTERATIVIDADE
Solução:
3. Letra C
34
INTERATIVIDADE
Introdução à Cinemática
35
RESUMO DO DIA
AULA 3.1
Na aula de hoje vimos que um mesmo corpo pode ser
considerado grande ou pequeno. O exemplo usado foi o
de um barco que realiza dois tipos de deslocamento. O 1°
em um porto na cidade de Manaus e o 2° em um rio. Vimos
no primeiro deslocamento, comparadas as dimensões do
barco com as do estacionamento, poderemos tratar o barco
como algo muito grande. Mas no segundo deslocamento
se comparadas as dimensões do barco com as do rio,
poderemos tratar o barco como algo muito pequeno. 36
RESUMO DO DIA
Concluindo: Toda vez em que um corpo em suas dimensões for
considerado pequeno, ao ser comparado com outras
dimensões envolvidas num mesmo fenômeno estudado,
o corpo será considerado um ponto material. Toda vez em que um corpo em suas dimensões for
considerado grande, ao ser comparado com outras
dimensões envolvidas num mesmo fenômeno estudado,
o corpo será considerado um corpo extenso. 37
RESUMO DO DIA
Referencial
Também conhecido como sistema de referência, é um corpo
ou um ponto que adotamos como referência para então
analisarmos determinado fenômeno, capaz de identificar se
um corpo está em repouso ou em movimento.
Movimento
Um corpo está em movimento, em relação a um referencial
adotado, quando sua posição mudar com o decorrer do
tempo.
38
RESUMO DO DIA
Repouso
Um corpo está em repouso, em relação a um referencial
adotado, quando sua posição não mudar no decorrer do
tempo.
39
RESUMO DO DIA
Aula 3.2
Variação do espaço ou deslocamento escalar (∆S).
Observando a imagem vimos que o deslocamento escalar
é a diferença entre o espaço inicial ocupado pelo móvel e o
espaço final no final do deslocamento.
∆S= Sf - S­
­­­­
i
40
RESUMO DO DIA
Variação do tempo ou intervalo de tempo (∆t).
Observando a imagem, vimos que o intervalo de tempo
decorrido no deslocamento é a diferença entre o tempo final
e o tempo inicial do movimento, ou seja:
∆t = tf - t­
­­­­
i
41
AULA
Velocidade escalar média.
É a razão (divisão) entre o deslocamento escalar e o
intervalo de tempo gasto para efetuar esse deslocamento,
ou seja:
∆S
Vm =
∆t
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AULA
Velocidade média
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RESUMO DO DIA
A unidade de medida da velocidade média no SI é o metro/
segundo (m/s). É muito comum a velocidade média
estar expressa em quilômetros/hora (km/h). Assim para
converter de m/s para km/h, podemos multiplicar o valor
em m/s por 3,6.
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DESAFIO DO DIA
Aula 3.1
Você saberia me dizer e escrever em notação científica a
duração do dia, em segundos?
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DESAFIO DO DIA
Aula 3.2
A velocidade é uma grandeza derivada, ou seja, depende
de outras grandezas fundamentais. Você sabe dizer de que
outras grandezas físicas depende a velocidade média?
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