Aula 02: Movimento Retilíneo

Aula 01: Apresentação da disciplina e das formas de avaliação
Aula 02: Movimento Retilíneo
FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL I_CCE0847
Profª Dra Francelli Klemba Coradin
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Movimento Retilíneo
Partícula se deslocando ao longo de uma reta.
No deslocamento:
- Velocidade
- Aceleração
Essas grandezas são vetores:
- módulo (indica a “quantidade” ou o “tamanho”)
- direção (horizontal, vertical)
- sentido (positivo/negativo, direita/esquerda)
Deslocamento
-
Sistema de coordenadas
O carro é representado por uma partícula.
A posição x varia com o tempo à medida que o carro se move.
O deslocamento é um vetor que aponta de P1 para P2.
O componente x do deslocamento é a variação no valor de x.
O intervalo de tempo é a variação no tempo.
Velocidade Média
- É a variação do deslocamento, pela variação no
tempo:
x2  x1 x
vm 

t 2  t1
t
277 m  19 m 258 m
vm 

 86 m / s
4,0s  1,0s
3,0s
Deslocamento negativo
Gráfico: Posição em função do tempo
Exemplo de Movimento Retilíneo
Velocidade Instantânea
- É a velocidade em um ponto específico ao longo da
trajetória.
x dx
v  lim

t 0 t
dt
A velocidade instantânea, assim como a velocidade média, é uma grandeza
vetorial.
Quando empregamos a palavra “velocidade”, normalmente queremos dizer
velocidade instantânea, e não velocidade média.
Exemplo 1
Um leopardo está de tocaia a 20m a leste de um jipe. No instante t=0, o leopardo
começa a perseguir um antílope situado a 50m a leste do observador. O leopardo
corre ao longo de uma linha reta. A análise posterior de um vídeo mostra que durante
os 2,0s iniciais do ataque, a coordenada x do leopardo varia com o tempo de acordo
com a equação:
2 2


x  20 m  5,0 m / s t
a) Determine o deslocamento do leopardo durante o intervalo entre t1=1,0s e t2=2,0s.
b) Ache a velocidade durante o mesmo intervalo de tempo.
c) Determine a expressão geral para a velocidade instantânea em função do tempo.
d) Determine a velocidade instantânea no tempo t1=1,0s.
Cálculo da velocidade a partir do gráfico
Diagrama do movimento
Aceleração média
- É a variação da velocidade com o tempo.
v2  v1 v
am 

t 2  t1 t
Aceleração instantânea
- É o limite da aceleração média quando o intervalo de tempo tende
a zero.
v dv
a  lim

t 0 t
dt
Exemplo 2
Suponha que a velocidade de um carro em qualquer instante seja dada
pela equação:
v  60 m / s  0,50 m / s 3 t 2
a) Determine a variação da velocidade média do carro no intervalo
de tempo entre t1 = 1,0 s e t2 = 3,0 s.
b) Determine a aceleração média do carro nesse intervalo de tempo.
c) Determine a expressão geral para a aceleração instantânea em
função do tempo.
d) Determine a aceleração instantânea em t = 1,0 s e t = 3,0 s.
Velocidade em Função do tempo
Posição, velocidade e aceleração
Exemplo 3
Uma partícula move-se ao longo do eixo x de modo que a sua posição em função do
tempo é dada por:
3
x(t )  7,8  9,2t  2,1t
Considerar o tempo em segundos e o deslocamento em metros.
Qual é a velocidade da partícula para t = 3,5 s?
Exemplo 4
Um carro, partindo do repouso, atinge 88 km/h em 3,2 s. Qual é a sua aceleração
média? Mais tarde o carro é freado até o repouso em 4,7 s. Qual é a aceleração média
do carro neste caso?