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Aula 1 – FÍSICA GERAL I INTRODUÇAO A FÍSICA W. Miranda(IFBA) 30 de OUTUBRO Física Geral I Prof.: MSc. W. L. A. Miranda Ins@tuto Federal da Bahia 1/25

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Aula  1  –  FÍSICA  GERAL  I  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)   30  de  OUTUBRO  

Física  Geral  I  

Prof.:  MSc.  W.  L.  A.  Miranda  

Ins@tuto  Federal  da  Bahia  

1/25  

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Estrutura  do  curso   2/25  

Introdução  à  Física,  Vetores;  Movimento  em  1D  ,  2D  e  3D  -­‐  Força  e  Movimento  I  (Leis  de  Newton),  Força  e  Movimento  II  (alguns  exemplos  de  forças)        Trabalho  e  Energia.  Conservação  de  Energia,  Sistemas  de  Par[culas,  Colisões,      Cinemá@ca  Rotacional,    Movimento  de  Rotação,  Torque  e  Momento  Angular,  Dinâmica  de  corpos  rígidos,  Rolamento,  Torque.    

Ementa

Estrutura  do  curso  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)   30  de  OUTUBRO  

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Estrutura  do  curso   3/25  

 Nota  da  Unidade      Nota  Final  (Nf)      

[  NL  +  NP  ]/  3  +  [  NL  +  NP  ]/  3  +  [  NL  +  NP  ]/  3  

Notas e Avaliações

Estrutura  do  curso  

O  semestre  será  dividido  em  3  Unidades  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

NL    -­‐  0  a  2  pontos.    

NP    -­‐  0  a  8  pontos.    

NF    -­‐  0  a  10  pontos.    

W.  Miranda(IFBA)   30  de  OUTUBRO  

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INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

4/25  

Sumário  

2.  Algarismos  Significa@vos  

3.  Ordem  de  Grandeza  

4.  Grandezas  isicas  fundamentais  

1.  O  que  é  Física  

W.  Miranda(IFBA)   30  de  OUTUBRO  

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O  Que  é  Física   5/25  

 Física (do grego antigo: φύσις "natureza") é a ciência que estuda a natureza e seus fenômenos em seus aspectos mais gerais.

O  que  é  Física  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)   30  de  OUTUBRO  

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O  Que  é  Física   6/25  

 10-35 m até 1026 m e mais....

O  que  é  Física  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Domínio de validade:

30  de  OUTUBRO  

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O  Que  é  Física   7/25  

O  que  é  Física  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Metas  

Observar,  descrever  e  entender  a  regularidade  dos  fenômenos  naturais.        Encontrar  as  leis  gerais  por  trás  das  regularidades.      

 Século  XVI  (Galileu  Galilei):  O  Método  CienRfico  

30  de  OUTUBRO  

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O  Que  é  Física   8/25  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Método  Cien[fico  

30  de  OUTUBRO  

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INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

Algarismos  Significa@vos   9/25  

Sumário  

2.  Algarismos  Significa@vos  

3.  Ordem  de  Grandeza  

4.  Grandezas  isicas  fundamentais  

1.  O  que  é  Física  

W.  Miranda(IFBA)   30  de  OUTUBRO  

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INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

Algarismos  Significa@vos   10/25  

Representações  numéricas  

W.  Miranda(IFBA)  

Massa  aproximada  da  terra:    6000000000000000000000000  kg    Em  notação  cien[fica:                          6.1024  kg    

✔  Notação  Cien[fica    

30  de  OUTUBRO  

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INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

Algarismos  Significa@vos   11/25  

W.  Miranda(IFBA)  

Erros    Ex  1:      7,6  ±  0,5  cm    Ex  2:      78,332  ±  0,001  kg    Ex  1:      2,22  ±  1  KW        Algarismos  significaTvos  (rwm  importância  na  exaTdão  de  um  número)    Ex  1  :  1  Alg.  Significa@vos  +  Algarismo  de  Erro  Ex  2  :  4  Alg.  Significa@vos  +  Algarismo  de  Erro  Ex  3  :  2  Alg.  Significa@vos  +  Algarismo  de  Erro    

30  de  OUTUBRO  

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INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

Sumário  

2.  Algarismos  Significa@vos  

3.  Ordem  de  Grandeza  

4.  Grandezas  isicas  fundamentais  

1.  O  que  é  Física  

W.  Miranda(IFBA)  

12/25  

30  de  OUTUBRO  

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INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

Ordens  de  grandeza  

W.  Miranda(IFBA)  

Ordem  de  grandeza  de  uma  medida  é  uma  es@ma@va  de  potência  de  base  10  mais  próxima  de  uma  determinada  medida  

101    <  60  <  102  

102    <  850  <  103  

….  Linguagem  usada  para  es@ma@vas  

Júpiter:  Volume:    ≈  1015  km3    Massa:        ≈  1027  kg  Distância  ao  sol:        ≈    108  m    

13/25  

30  de  OUTUBRO  

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INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

Sumário  

2.  Algarismos  Significa@vos  

3.  Ordem  de  Grandeza  

4.  Grandezas  isicas  fundamentais  

1.  O  que  é  Física  

W.  Miranda(IFBA)  

14/25  

30  de  OUTUBRO  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Grandezas  Fundamentais  15/25  

 Tempo:  [T]     Comprimento  [L]   Massa  [kg]  

30  de  OUTUBRO  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Relógio:  qualquer  movimento  periódico    –  Galileu  usou  suas  pulsações  como  relógio.  –  Nascer  do  sol:  intervalo  de  um  dia  –  Sucessão  das  estações:  intervalo  de  um  ano.  –  Outros  movimentos  celestes.  –  Movimento  de  um  pêndulo.  –  Frequência  da  luz  emi@da  por  átomos.    •    Decaimento  radioa@vo,  usado  para  medir  tempo  em  escala  geológica.    •    Irreversibilidade  (nascimento  vs  morte):  o  tempo  parece  ter  um  sen@do!  (entropia).  

Tempo  16/25  

30  de  OUTUBRO  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Até  1956,  1  s  =1/86400  do  dia  solar  médio  (média  sobre  o  ano  de  um  dia)    •  1956:  padrão  baseado  no  ano  solar.    •  1967:  13a  Conferência  Geral  sobre  Pesos  e  Medidas  definiu  1s  como  9.192.631.770  períodos  da  radiação  de  uma  transição  atômica  especificada  do  Césio  133  (definição  do  relógio  atômico).    •  1999:  NIST-­‐F1  (relógio  de  césio  ultra  preciso),  Padrão  atual  (relógio  atômico)  

Padronização    17/25  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Ordens  de  grandeza  de  tempo  18/25  

30  de  OUTUBRO  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Aplicação:  GPS  e  GLONASS  

O  Global  Posi@oning  System  (GPS)  consiste  de  uma  rede  de  mais  de  24  satélites  orbitando  a  20.000  km  de  al@tude,  de  modo  que,  o  tempo  todo,  pelo  menos  4  deles  estejam  “visíveis”  de  qualquer  ponto  da  Terra.    •  Cada  satélite  tem  um  relógio  atômico.  •  Precisão  de  poucos  metros.      Precisão  de  1  metro:        Medição  do  tempo  com  erro  menor    que  4  ns    

19/25  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Aplicação:  :  Datação  Radioa@va  146C  (Carbono  14)  

Meia  vida  do  14C:  T1/2  =  5.730  anos  •  Equilíbrio  dinâmico  na  atmosfera  •  A  fração  de  14C  (1  átomo  para  cada  7,8  x1011  de  12C)  é  constante  em  organismos  vivos.  •  A  fração  de  12C  não  muda  após  a  morte,    porém  existe  decaimento  do  14C.  •  Comparando  a  relação  14C/12C  em  fósseis    determina-­‐se  a  sua  idade.      Espécimes  da  ordem  até  40.000  anos  podem  ser    datados  por  este  método.    

20/52  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Comprimento  21/25  

•    1792-­‐  (SI)  Metro,  1  m  =  10-­‐7  da  distância  do  polo  norte  ao  equador  (meridiano  de  Paris)    •  1797-­‐  Barra  de  pla@na-­‐irídio    •  1960-­‐  CGPM:  1  m  =  1.650.763,73  comprimentos  de  onda  da  transição  2p10  -­‐  5d5  do  kriptônio-­‐86    •  1983-­‐  Distância  percorrida  pela  luz  no  vácuo  em  1/299.792.458  de  segundo.  Este  intervalo  foi  escolhido  para  que  a  velocidade  da  luz  seja  definida  como  c  =  299.792.458  m/s.  

30  de  OUTUBRO  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Ordens  de  grandeza  de  Comprimento  22/25  

30  de  OUTUBRO  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Massa  23/25  

1889:  a  1a  Conferência  Geral  sobre  Pesos  e    Medidas  definiu  o  padrão  do  quilograma  como  uma  peça  de  Pla@na-­‐Irídio,  man@da  no  IBWM.    

30  de  OUTUBRO  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

Ordens  de  grandeza  de  Massa  24/25  

30  de  OUTUBRO  

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Grandezas  Fundamentais  

INTRODUÇAO  A  FÍSICA  W.  Miranda(IFBA)  

S.I  (Sistema  Internacional  de  unidades)  25/25  

30  de  OUTUBRO  

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INTRODUÇAO  A  FÍSICA  

Sumário  de  revisão    

2.  Algarismos  Significa@vos  

3.  Ordem  de  Grandeza  

4.  Grandezas  isicas  fundamentais  

1.  O  que  é  Física  

W.  Miranda(IFBA)  

26/25  

30  de  OUTUBRO