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Cinemática, Dinâmica Ondas
Licenciatura em Ciências da Natureza
Componente Curricular: Energia e Movimento
Professor: Sérgio Mittmann Dos Santos
Alunos: Chamis Nédia Abdul Khalek, Graziela
Traçante Rodrigues, Júlia Silveira Dalmagro
CINEMÁTICA
Cinemática é o estudo dos movimentos sem a
preocupação com as suas causas.
Em cinemática podemos estudar quatro
itens:
1. Deslocamento de uma partícula
2. Tempo levado para ocorrer um deslocamento
3. Velocidade média ou instantânea de uma partícula
4. Aceleração de uma partícula
Movimento
Retilíneo
Uniforme
(MRU)
Movimento
Retilíneo
Uniformemente
Variado (MRUV)
Movimento de
Queda Livre
Movimento
Circular
Uniforme
A palavra
uniforme indica
que o valor da
velocidade
permanece
constante.
Quando um
corpo se desloca
com velocidade
constante, ao
longo de uma
trajetória
retilínea,
dizemos que ele
realizou um
movimento
retilíneo
uniforme.
A velocidade não
é mais uma
constante.
A aceleração é a
diferença entre a
variação da
velocidade pela
variação do
tempo.
É o movimento
de subida ou
descida que os
corpos realizam
no vácuo ou
quando
desprezamos a
resistência do ar.
Uniformemente
acelerado. A
trajetória é
retilínea, vertical
e a aceleração é a
mesma para
todos os corpos.
Uma partícula
está em
movimento
circular uniforme
quando se
descreve uma
circunferência ou
um arco de
circunferência
com velocidade
escalar constante.
Embora a
velocidade
escalar não varie,
o movimento é
acelerado porque
a velocidade
muda de direção.
Experimento 1:
MATERIAL:
Fita Métrica;
Cronômetro;
Dominó.
PROCEDIMENTO 1:
1. Montar uma fila com as peças de dominós igualmente
espaçados, esta fila deve ser reta.
2. Ativar o cronômetro junto com o peteleco que dará início
ao movimento e desativar quando o último dominó cair.
3. De posse dos dados do tempo total e da distância total do
percurso calcular a velocidade média pela equação:
V=Distância/Tempo.
4. Fazer os procedimentos (1), (2) e (3) com espaçamentos 2
cm e 3 cm e 5cm.
Número
Total de
Dominós
Espaçamento
Ente as
Peças
Tempo da
Queda
(segundos)
Distância
Total
(metros)
V=d/t?
28 3cm 1,41x10-3 0,81 574,46
m/s
28 2cm 8,2x10-4 0,56 682,92m
/s
RESULTADOS:
28 5 cm 2,68 1,3 0,485m/
s
Quando as peças estão bem próximas a velocidade é mais baixa,
porque a velocidade em que cada peça toca a seguinte é menor.
Quando se tem uma distância maior ainda, a velocidade será mais
lenta, pois as peças demoram mais para serem tocadas.
DINÂMICA
Objetivo
• Definir conceitos de movimento,velocidade e
força.
• Estabelecer relação entre os movimentos físicos
e diários.
Prática
• Supondo que um jogador esteja parado, receba
a bola, com isso saia correndo e a pareça uma
adversário na sua frente, ele dribla o adversário
indo para a esquerda e logo em seguida ele
pula e lança a bola.
1ªLei de Newton
Quando o jogador estava
parado e saiu correndo
ele executou a primeira lei
de Newton ("Todo corpo
continua em seu estado
de repouso ou de
movimento uniforme em
uma linha reta, a menos
que seja forçado a mudar
aquele estado por forças
aplicadas sobre ele.").
2ª Lei de Newton
• Quando o jogador foi para
a esquerda, mudando
assim a direção do
movimento, ele executou a
segunda lei de Newton ("A
mudança de movimento é
proporcional à força
motora imprimida, e é
produzida na direção de
linha reta na qual aquela força é imprimida.").
3ª Lei de Newton
Quando o jogador jogou a bola
ele precisou pular para isso,
sendo assim seu pé e pernas
fizeram uma força no chão cujo
a qual foi executada também
sobre o jogador fazendo assim
ele sair do chão ("A toda ação há
sempre uma reação oposta e de
igual intensidade: ou as ações
mútuas de dois corpos um sobre
o outro são sempre iguais e
dirigidas em direções opostas.") .
ONDAS
Máquina de ondas
Modelo didático
Maneira real de demonstrar o movimento
ondulatório ao ver o fenômeno que ocorre
na onda. Utilizando material simples e de
baixo custo.
O experimento é uma "máquina de ondas",
criada com 128 palitos colados a uma fita
elástica ou adesiva.
A máquina deve ser mantida presa pelas
duas extremidades firme.
Máquina de ondas
Modelo didático - Material
• 178 cm de elástico
• Cola e fita adesiva
• Palito de picolé
Objetivo do experimento
Demonstrar que quando se perturba qualquer sistema mecânico instável, a resposta da natureza será seu movimento.
visualizar o comportamento das ondas.
Observar como a energia se propaga através das ondas.
Perceber o modo ondulatório e algumas características de fenômenos de ondas manifestadas pela máquina de ondas.
• Refletir sobre grandezas e suas unidade de medida (comprimento das ondas, frequência, amplitude,velocidade e fase).
• Modo de oscilação das ondas e vibração por ressonância.
A física modela ondas
• Como uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo.
• A oscilação espacial é assinalada pelo comprimento de onda
• O tempo decorrido para uma oscilação é medido pelo período da onda, que é o inverso da sua frequência.
• Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.
A Física modela umaonda Como uma perturbação oscilante de
alguma grandeza física no espaço e
periódica no tempo.
A oscilação espacial é assinalada
pelo comprimento de onda
O tempo decorrido para uma
oscilação é medido pelo período da
onda, que é o inverso da sua
frequência.
Estas duas grandezas estão
relacionadas pela velocidade de
propagação da onda.
Categorização de dados
velocidade de propagação
Tempo de propagação da onda (s)
Longitudes da "máquina"(cm)
1.69 176
1.51 176
1.48 176
1.69 176
1.71 176
Cronometrar e comparar o tempo ocorrido em cinco
diferentes ondas produzidas pela máquina de
onda.
Propor a seguinte conta: medir o comprimento da
"máquina" e multiplicamos por dois (desde o
tempo da onda de saída até o de retorno) e dividir
pela média de tempo.
O cálculo conclui a Velocidade de propagação da
onda. 176 cm x 2 / 1,61 segundos = 218,63 cm/s
Demonstrar que a energia que vaga se propaga pela torção da fita.
Tendo a fita elástica tensa a energia de cada palito comunica a sua
deslocação para o próximo. A onda quando chegar ao final, onde os
palitos não podem ser movidas, refletem e se espalham no sentido
oposto ao original.
Ondas de matéria
O comprimento de onda de matéria é também
chamado a comprimento de onda de Broglie
Louis de Broglie, 1924
Atividades práticas
• http://www.youtube.com/watch?v=_DDI8oOMjgM
• http://www.youtube.com/watch?v=MnpWyXa5l6Y
Referências
• Penteado,Paulo Cesar M.Física- Ciência e
Tecnologia/Paulo Cesar M.Penteado,Carlos Magno A.
Torres – São Paulo:Moderna,2005.
• Halliday, Fundamentos de Física,Volume 1
Mecânica,LTC.
• http://www.youtube.com/watch?v=_DDI8oOMjgM
• http://www.youtube.com/watch?v=MnpWyXa5l6Y
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