Física

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FísicaFísica

Professor Ricardo “ Jack” Professor Ricardo “ Jack”

Cinemática

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O que é física? O que é física?

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Energia Energia - MecânicaMecânica• Energia Mecânica: energia do movimentoEnergia Mecânica: energia do movimento

- - TermologiaTermologia• Energia Térmica: temperatura e calorEnergia Térmica: temperatura e calor

- OndasOndas• Energia Sonora: SomEnergia Sonora: Som• Ondas de: rádio, tv, microondas, etc.Ondas de: rádio, tv, microondas, etc.

-- Óptica Óptica• Energia Luminosa: luzEnergia Luminosa: luz

- EletricidadeEletricidade• Energia elétricaEnergia elétrica EletrostáticaEletrostática EletrodinâmicaEletrodinâmica EletromagnetismoEletromagnetismo

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2009 – 21m2009 – 21m2010 – 30m (1º lugar )2010 – 30m (1º lugar )2011 – 28m (1º lugar )2011 – 28m (1º lugar )

ProjetoCarrinho movido à energia potencial gravitacional

Física - MecânicaFísica - Mecânica- Divisões da - Divisões da

Mecânica Mecânica - Cinemática: estuda os movimentos sem enfocar sua - Cinemática: estuda os movimentos sem enfocar sua

causacausa- Dinâmica: estuda os movimentos dando enfoque à sua - Dinâmica: estuda os movimentos dando enfoque à sua

causacausa- Estática: estuda o equilíbrio dos corpos em - Estática: estuda o equilíbrio dos corpos em

repouso.repouso.

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Grandeza FísicaGrandeza Física

alturaaltura massamassa temperaturtemperaturaa

tempotempo

Grandeza física: é tudo que pode ser medidoexemplos

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Não grandeza físicaNão grandeza física

AmorAmor DorDor TristezaTristeza

Livro, página 172, exercícios: 6, 7, 8,Livro, página 172, exercícios: 6, 7, 8,

É tudo que não pode ser medido, exemplo: os sentimentos

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Sistema de unidade de Sistema de unidade de medida medida

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Sistemas de medida da Sistemas de medida da antiguidadeantiguidade

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Sistema Internacional de Sistema Internacional de Unidades Unidades ou mks ou mks

metrosmetros

quilogramasquilogramas

segundossegundos

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Regras que você não pode esquecer!Regras que você não pode esquecer!a. Uso de a. Uso de letras minúsculas: quando não : quando não for nome próprio. for nome próprio. comprimento: mcomprimento: mtempo: tempo: massa: kgmassa: kg

Representação das unidades de Representação das unidades de medidamedida

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Erros comunsErros comuns

ABERTO DAS 8:00Hs às 17:00Hs

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ObservaçõesObservações

Obs: As letras N (maiúsculo) representa a grandeza Obs: As letras N (maiúsculo) representa a grandeza força que é dada em newtons ( escrita em letra força que é dada em newtons ( escrita em letra

minúscula). minúscula).

A letra maiúscula deve ser empregada quando:A letra maiúscula deve ser empregada quando:

1. Nome próprio, geralmente homenagem a 1. Nome próprio, geralmente homenagem a um cientista importante que tem ligação um cientista importante que tem ligação com a grandeza.com a grandeza.

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2. Quando representa um prefixo, que é um 2. Quando representa um prefixo, que é um múltiplo de uma potência de base 10.múltiplo de uma potência de base 10.

Exemplo:Exemplo:M – mega 10M – mega 1066

G – giga 10G – giga 1099

T – tera 10T – tera 101212

Obs: ERRO: Gigas: ofertas anunciadas de Obs: ERRO: Gigas: ofertas anunciadas de notebooks em alguns supermercados. notebooks em alguns supermercados.

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ComprimentoComprimento

Qual o comprimento deste lagarto?Qual o comprimento deste lagarto?Qual a distância entre Jacareí e São José ?Qual a distância entre Jacareí e São José ?Qual é a dimensão do Sol?Qual é a dimensão do Sol?

Unidade padrão é o metro

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PrefixosPrefixos

12

9

6

3

2

1

10:

10:

10:

10:

10:

10:

picop

nanon

micro

milim

centic

decid

12

9

6

3

2

1

10:

10:

10:

10:

10:

10:

teraT

gigaG

megaM

quilok

hectoh

decada

múltiplosmúltiplos

Prefixos que você deve saber!Prefixos que você deve saber!

Os prefixos substituem múltiplos e submúltiplos de Os prefixos substituem múltiplos e submúltiplos de uma potência de base 10.uma potência de base 10.

submúltiplossubmúltiplos

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ComprimentoComprimento: metros [m]: metros [m]

10 10

mm mmmm mmmmmmmmkk hh dada dd cc mm

A unidade padrão de comprimento para o sistema A unidade padrão de comprimento para o sistema internacional de unidades (SI) é o internacional de unidades (SI) é o metrometro. .

11 10010000

10100,010,010,0010,001 0,10,1 100100

10 10 10 10

10 1010 1010 10

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TempoTempo: segundos [ : segundos [ ss ] ]

1min = 601min = 60 ss

1h = 60min=60.601h = 60min=60.60ss = 3600= 3600ss1dia = 1.24h = 1.24.60min = 1.24.60.601dia = 1.24h = 1.24.60min = 1.24.60.60ss = =

8640086400ss

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MassaMassa: quilogramas [kg]: quilogramas [kg]

10 10

gg gggg ggggggggkk hh dada dd cc mm

A unidade padrão de massa no sistema internacional A unidade padrão de massa no sistema internacional de unidades (SI) é o de unidades (SI) é o quilogramaquilograma. .

11100100

0010100,010,010,0010,001 0,10,1 100100

10 10 10 10

10 1010 1010 10

1010 10 101010

1 ton = 1000kg1 ton = 1000kg

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Conceitos da cinemáticaConceitos da cinemática

No estudo da física as dimensões de um corpo No estudo da física as dimensões de um corpo sempre serão consideradas. Para isso classificamos sempre serão consideradas. Para isso classificamos um corpo em ponto material ou corpo extenso.um corpo em ponto material ou corpo extenso.

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Ponto materialPonto material: corpo cujas dimensões são : corpo cujas dimensões são desprezíveis em relação as distâncias envolvidas desprezíveis em relação as distâncias envolvidas num determinado estudonum determinado estudo

Corpo extensoCorpo extenso: corpo cujas dimensões serão : corpo cujas dimensões serão consideradas eis em relação as distâncias consideradas eis em relação as distâncias envolvidas num determinado estudo.envolvidas num determinado estudo.

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Você está em repouso ou em Você está em repouso ou em movimento neste momentomovimento neste momento? ?

O conceito de movimento ou repouso de um corpo depende de um referencial inercial, ou seja, considera-se que o referencial adotado esteja em repouso absoluto. Entenda como movimento o deslocamento de um corpo de um ponto a outro.

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Observe a situaçãoObserve a situação

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TrajetóriaTrajetória

0

t=0s

1

t=1s t=2s

2 3

t=3s

4

t=4s

s (m)

então, podemos dizer que trajetória é o conjunto formado pelo par de grandezas, posição e o tempo que um dado objeto ocupa.

A B

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Trajetória Trajetória dependedepende de um de um referencial?referencial?

Qual a trajetória de uma bomba lançada por um avião em pleno vôo?

Conclusão: A trajetória também de um referencial adotado, neste caso, se o referecial for o piloto ou avião, a bomba cairá em linha reta e para um referecial em terra, a trajetória descrita será um arco de parábola.

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EspaçoEspaço Percorrido e Percorrido e DeslocamentoDeslocamento

-10 20 35 80 s(m)

AB C DUm objeto sai de um ponto A e dirige-se até o ponto B e em seguida, vai até D e pára em C. Qual o espaço percorrido e o deslocamento deste objeto durante o trajeto executado por ele?

e.p.= 165m

Deslocamento: 15m

s

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Velocidade escalar médiaVelocidade escalar média

ms 150smvm /50

3

150

st 3

0 30 60 90 120 150 s (m)

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Velocidade escalar instantânea Velocidade media quando a variação de tempo é quase zero, ou tende a zero.Para simplificar isso, podemos dizer que é a velocidade media num determinado instante, por exemplo a velocidade indicada no velocímetro de um automóvel.

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Classificação do movimento Classificação do movimento

0 10 20 30 40 50 s(m)

+

A partir da análise da velocidade instantânea de um móvel, podemos classificar o seu movimento.

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0 10 20 30 40 50 s(m)

+

Movimento progressivo

0 10 20 30 40 50 s(m)

+

Movimento regressivo ou retrógrado

-

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Ultrapassagem de ObstáculosUltrapassagem de Obstáculos

x

x: comprimento do trem

y

y: comprimento da ponte

1° caso: Um Corpo Extenso

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referencial

x y s=x+y

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Ou seja, Ou seja,

t

yxv

Como: s = x + y

Então:

Quando o móvel ultrapassar um corpo extenso, teremos:Quando o móvel ultrapassar um corpo extenso, teremos:

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2° caso: Um ponto material

poste

x

x: comprimento do trem

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Ou seja, o deslocamento do trem para ultrapassar o poste é o seu próprio comprimento (x).

s= x

Então:

t

xv

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Estudo dos movimentosEstudo dos movimentos

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Distinção dos movimentos Distinção dos movimentos analisando o deslocamento do analisando o deslocamento do

móvel. móvel.

MRUMRU::

s(m)

s=x

x xx xx xx

Conclusão: Observe que no MRU temos para um mesmo intervalo de tempo, o móvel sempre apresentará o mesmo deslocamento, ou seja, a velocidade escalar média coincidirá com a velocidade escalar instantânea. Então, a velocidade é constante, ou seja, não varia.

t

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Movimento retilíneo e VariadoMovimento retilíneo e Variado

s(m)2m 9m6m 4m

Neste movimento, móvel apresenta velocidade variando aleatoriamente.Ou seja, deslocamentos aleatoriamente diferentes para um mesmo intervalo de tempo.

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Movimento Retilíneo Uniformemente VariadoMovimento Retilíneo Uniformemente VariadoMRUVMRUV

s(m)1 3 5 75 15 25 35

Obs: os deslocamentos serão diretamente proporcionais aos números ímpares para um mesmo intervalo de tempo, ou seja, a variação dos deslocamentos, crescem ou decrescem em proporções ímpares. Isso faz com que a velocidade aumente gradativamente devido à aceleração.

No MRUV, os móveis apresentam velocidades variando proporcionalmente a sua aceleração.

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Movimento Retilíneo e Movimento Retilíneo e UniformeUniforme

MRUMRU--RetilíneoRetilíneo:: Movimento num seguimento em linha reta. Movimento num seguimento em linha reta.

--UniformeUniforme:: A velocidade média coincide com a velocidade A velocidade média coincide com a velocidade

instantânea, ou seja, ela não varia, é constante. instantânea, ou seja, ela não varia, é constante.

0 cteINSTM vvv

Aceleração: a=0

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Função Horária das posiçõesFunção Horária das posiçõess=f(t) no MRUs=f(t) no MRU

80km/h

s(m)0 20

v=10m/s

t=0

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ms 200 Posição inicial:

A letra “s” indica a posição ( space ) de um objeto, neste caso, s0, o índice “zero” indica inicial, onde podemos substituí-lo por “i”, ou “si”.

Neste caso, como a velocidade do móvel é constante, ou seja, não varia, é possível prever qualquer posição que eo móvel ocupará em seu movimento.

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Veja:

s0=20m

Ou seja, calcula-se o deslocamento utilizando s = v. t

t

sv

Lembrando que:

a) Qual a posição (s) do móvel no instante t=1s?v= 10m/s

s = 10.1=10m

Somando o deslocamento à sua posição inicial teremos:s = s0 + ss = 20 + 10s = 30m

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Veja:

s0=20m

Ou seja, calcula-se o deslocamento utilizando s = v. t

t

sv

Lembrando que:

a) Qual a posição (s) do móvel no instante t=3s?v= 10m/s

s = 10.3=30m

Somando o deslocamento à sua posição inicial teremos:s = s0 + ss = 20 + 30s = 50m

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Conclusão

s = s0 + s

s = s0 + v.t

tempo

velocidade

Posição inicial

Posição do móvel em “t”

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0 10 20 30 40 50 s(m)

+

Movimento progressivo

0 10 20 30 40 50 s(m)

+

Movimento regressivo ou retrógrado

-

Classificação do movimento Classificação do movimento