2. Ramalho Os Fundamentos Da Física - Resumo Volume 1,2 e 3

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  • Resumo do captulo

    Captulo

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    1Os fundamentos da Fsica Volume 1

    1Introduo Fsica

    A palavra fsica tem origem grega (physik) e significa natureza.

    RAMOS DA FSICA

    Mecnica, Termologia, ptica, Acstica, Eletricidade, Fsica Nuclear.

    MTODO EXPERIMENTAL OU CIENTFICO

    Etapas:

    1a) observao do fenmeno;

    2a) organizao das informaes recolhidas durante a observao;

    3a) busca de regularidade do fenmeno em estudo;

    4a) levantamento de hipteses, que tendem a explicar as regularidades;

    5a) realizao de experincias;

    6a) induo ou concluso de leis ou princpios que descrevam o fenmeno.

    UNIDADES DE COMPRIMENTO E TEMPO

    ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS

    1 min 60 s

    1 h 60 min 3.600 s

    1 dia 24 h 86.400 s

    1 ano 3,2 107 s

    1 km 103 m

    1 cm 102 m

    1 mm 103 m

    1 m 102 cm

    1 m 103 mm

    L

    0 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    0 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 L 9,6 cm

    correto

    corretos

    duvidoso

    duvidoso

    L 9,65 cm

  • Resumo do captulo

    2Os fundamentos da Fsica Volume 1 Captulo 1

    Os algarismos significativos de uma medida so os algarismos corretos e o primeiro

    duvidoso.

    OPERAES COM ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS

    Multiplicao e diviso

    O resultado deve apresentar um nmero de algarismos significativos igual ao do fator

    que possui o menor nmero de algarismos significativos.

    Adio e subtrao

    O resultado deve apresentar um nmero de casas decimais igual ao da parcela com

    menos casas decimais.

    Notao cientfica

    Consiste em exprimir um nmero da seguinte forma: N 10n, em que n um expoen-

    te inteiro e 1 N 10.

    Ordem de grandeza

    Se N 10 ordem de grandeza: 10n 1

    Se N 10 ordem de grandeza: 10n

  • Resumo do captulo

    Captulo

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    1Os fundamentos da Fsica Volume 1

    2Introduo ao estudo dos movimentos

    CINEMTICA

    Ramo da Fsica que descreve os movimentos, determinando a posio, a velocidade e

    a acelerao de um corpo em cada instante.

    Ponto material um corpo cujas dimenses no interferem no estudo de determina-

    do fenmeno.

    TRAJETRIA DE UM MVEL

    o conjunto das posies sucessivas ocupadas pelo mvel no decorrer do tempo em

    relao a um dado referencial.

    Espao a grandeza que determina a posio de um mvel numa determinada traje-

    tria, a partir de uma origem arbitrria (origem dos espaos). As unidades de espao so:

    cm, m, km etc.

    REFERENCIAL

    Um corpo est em movimento em relao a um determinado referencial quando sua

    posio, nesse referencial, varia no decurso do tempo.

    Um corpo est em repouso em relao a um determinado referencial quando sua

    posio, nesse referencial, no varia no decurso do tempo.

    Os conceitos de movimento, repouso e trajetria dependem do referencial adotado.

    VELOCIDADE ESCALAR MDIA (vm)

    o quociente da variao de espao (s) pelo intervalo de tempo correspondente (t):

    vs

    tm

    s

    P

    O(origem dos espaos)

  • Resumo do captulo

    2Os fundamentos da Fsica Volume 1 Captulo 2

    VELOCIDADE ESCALAR INSTANTNEA (v)

    o valor-limite a que tende

    s

    t

    quando t tende a zero. As unidades de velocidade

    escalar so: cm/s, m/s, km/h etc.

    Converso de km/h para m/s e vice-versa:

    km

    h

    m

    s3,6

    3,6

  • Resumo do captulo

    Captulo

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    1Os fundamentos da Fsica Volume 1

    3Estudo do movimento uniforme

    MOVIMENTO PROGRESSIVO

    o movimento em que o mvel caminha a favor da orientao positiva da trajetria.

    No movimento retrgrado os espaos decrescem com o decorrer do tempo e a velo-

    cidade escalar negativa.

    MOVIMENTO UNIFORME (MU)

    o movimento que possui velocidade escalar constante (e no-nula).

    No movimento uniforme (MU) a velocidade escalar a mesma em todos os instantes

    e coincide com a velocidade escalar mdia, qualquer que seja o intervalo de tempo con-

    siderado.

    v vm

    s

    t constante 0

    Funo horria do MU

    s s0 vt

    0

    No movimento progressivo os espaos crescem com o decorrer do tempo e a veloci-

    dade escalar positiva.

    MOVIMENTO RETRGRADO

    o movimento em que o mvel caminha contra a orientao positiva da trajetria.

    0

  • Resumo do captulo

    2Os fundamentos da Fsica Volume 1 Captulo 3

    VELOCIDADE RELATIVA (vrel.)

    Os mveis caminham no mesmo sentido.

    vrel. vA vB

    (com vA vB)

    AvA

    BvB

    Os mveis caminham em sentidos opostos.

    vrel. vA vB

    AvA

    BvB

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    Captulo

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    1Os fundamentos da Fsica Volume 1

    4Movimentos com velocidade escalar varivel.Movimento uniformemente variado

    ACELERAO ESCALAR

    Acelerao escalar mdia (m)

    o quociente da variao de velocidade (v) pelo intervalo de tempo correspondente(t):

    m v

    t

    Acelerao escalar instantnea ()

    o valor-limite a que tende v

    t quando t tende a zero. Suas unidades so cm/s2,

    m/s2, km/h2 etc.

    MOVIMENTO ACELERADO

    o movimento em que o mdulo da velocidade escalar aumenta no decurso do tempo.

    No movimento acelerado v e tm o mesmo sinal.

    MOVIMENTO RETARDADO

    o movimento em que o mdulo da velocidade escalar diminui no decurso do tempo.

    No movimento retardado v e tm sinais contrrios.

    MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO (MUV)

    o movimento que possui acelerao escalar constante (e no-nula).

    No movimento uniformemente variado (MUV) a acelerao escalar a mesma em

    todos os instantes e coincide com a acelerao escalar mdia, qualquer que seja o inter-

    valo de tempo considerado.

    m v

    t constante 0

  • Resumo do captulo

    2Os fundamentos da Fsica Volume 1 Captulo 4

    Funes horrias do MUV

    Funo horria dos espaos

    s s0 v0t

    2t

    2

    Funo horria da velocidade

    v v0 t

    EQUAO DE TORRICELLI

    v2 v 20 2 s

    VELOCIDADE ESCALAR MDIA NO MUV

    No MUV, a velocidade escalar mdia entre dois instantes igual mdia aritmtica

    das velocidades escalares instantneas:

    t1 t2

    vv v

    m1 2

    2

    v1 r t1v2 r t2

  • Resumo do captulo

    Captulo

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    1Os fundamentos da Fsica Volume 1

    5Movimento vertical no vcuo

    MOVIMENTO VERTICAL NO VCUO

    um movimento uniformemente variado cuja acelerao a da gravidade:

    s s0 v0t

    2t2

    v v0 t

    v2 v20 2s

    vm 1 2

    s

    t

    v v

    2 g

    g (orientao da trajetria para baixo)

    g (orientao da trajetria para cima)

    Subida: movimento retardado

    Descida: movimento acelerado

    Ponto mais alto: mudana de sentido (v 0)

    TEMPO DE SUBIDA (ts)

    v 0 em v v0 g t

    0 v0 g ts ts v

    g0

    TEMPO DE DESCIDA (td)

    td ts

    TEMPO TOTAL (tT)

    tT ts td 2 0vg

    v0

    v 0

    0t 0

    ts hmx. g

  • Resumo do captulo

    2Os fundamentos da Fsica Volume 1 Captulo 5

    ALTURA MXIMA (hmx.)

    v 0 em v 2 v 20 2g s

    0 v20 2ghmx. hmx. v

    g02

    2

    TEMPO DE QUEDA (tq)

    s H em s 12

    gt2 (s0 0; v0 0)

    H 12

    g t 2q tq 2Hg

    VELOCIDADE AO ATINGIR O SOLO (v)

    s H em v 2 2g s

    v 2 2gH v 2gH

    v

    v0 0t 0

    SoloH

    H

    0

    g

  • Resumo do captulo

    Captulo

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    1Os fundamentos da Fsica Volume 1

    6Grficos. Grficos do MU e do MUV

    GRFICOS DO MU GRFICOS DO MUV

    s0

    s

    0 t

    s

    0 t

    s0

    v 0

    v 0

    0

    v 0

    s

    0Retardado Acelerado

    t

    v 0v 0

    0

    v 0

    s

    0Retardado Acelerado

    t

    t

    v

    A

    v

    0 t

    v

    0 t

    v

    v0

    v

    0

    Retardado Acelerado

    t

    v

    0

    Retardado Acelerado

    t

    v0

    0

    0 t

    0 tt

    A

    0 t

    00 t

    Progressivo (v 0) Retrgrado (v 0)

    No grfico do espao em funo do tempo, a tg nos fornece a velocidadeescalar (s uur v); no grfico da velocidade escalar em funo do tempo, a tg nosfornece a acelerao escalar (v uur ).

    s uur v uur

    tg

    tg

    tg tg

    No grfico da acelerao escalar em funo do tempo, numericamente a rea

    A equivale variao de velocidade ( uur v); no grfico da velocidade escalarem funo do tempo, numericamente a rea A equivale variao de espao

    (v uur s). uur v v uur s

    rea A

    rea A

    rea A rea A

  • Resumo do captulo

    Captulo

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    1Os fundamentos da Fsica Volume 1

    7Vetores

    GRANDEZAS ESCALARES E GRANDEZAS VETORIAIS

    A grandeza escalar fica perfeitamente definida quando dela se conhecem o valor nu-

    mrico e a correspondente unidade (exemplos: volume, massa, temperatura, energia).

    A grandeza vetorial, alm do valor numrico e da unidade, necessita de direo e

    sentido para ser definida (exemplos: velocidade, acelerao, fora, impulso, quantidade

    de movimento).

    VETOR

    um ente matemtico caracterizado por mdulo, direo e sentido.

    ADIO DE VETORES

    VS V1 V2

    VD V1 V2

    V2V2

    V1

    VS ou

    V1

    VS

    SUBTRAO DE VETORES

    V2