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