FÍSICAPROF.ª RISÔLDA FARIASPROF. NELSON BEZERRA

EM EJA 1ªFASE

Unidade IVida e AmbienteAula 4Revisão e Avaliação.

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REVISÃO DOS CONTEÚDOS

VídeoChroma

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A Física pode ser definida como uma ciência que busca descrever os fenômenos que ocorrem na natureza e prever a sua ocorrência.

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A Mecânica é a parte da Física que estuda o estado de movimento dos corpos. Ela é dividida em três áreas:

• Cinemática: descreve o movimento dos objetos sem se preocupar com suas causas, abrangendo os conteúdos de movimento retilíneo uniforme, movimento uniformemente variado, grandezas vetoriais nos movimentos e movimento circular.

• Dinâmica: é o estudo dos movimentos e suas causas. Tem como base de seus conteúdos as Leis de Newton.

• Estática: estuda o equilíbrio de um sistema sob a ação de várias forças. 5

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A Mecânica e suas divisões

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Conceitos básicosReferencialChamamos de referencial a todo ponto que adotamos como referência para estudar o movimento dos corpos. Podemos associar esse ponto a um corpo ou local do espaço. Em princípio podemos adotar qualquer referencial para descrever um movimento.

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MóvelQualquer corpo que pode se movimentar em relação a um referencial adotado. Ou seja, objeto a ser estudado.

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Ponto materialDimensões desprezíveis em relação ao fenômeno.Corpo extenso: tamanho deve ser considerado.

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Exemplo: Um navio navegando pelo rio.

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MovimentoUm corpo está em movimento, em relação a um referencial adotado, quando sua posição mudar com o decorrer do tempo.

RepousoUm corpo está em repouso, em relação a um referencial adotado, quando sua posição não mudar, no decorrer do tempo.

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TrajetóriaÉ o conjunto das posições ocupadas pelo móvel.

EspaçoÉ o local onde o movimento ocorrerá.

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Exemplos dos conceitos básicos

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Para podermos falar das unidades de medida é necessário conhecermos o conceito de grandeza física.Uma grandeza física é tudo aquilo que pode ser medido e representado através de um número e uma unidade de medida.

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Por exemplo: • 5,0 Quilogramas (5,0 kg) - medida da grandeza massa; • 2,5 Quilômetros (2,5 km) - medida da grandeza

comprimento; • 2 dias - medida da grandeza tempo.

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As grandezas físicas se dividem em dois grupos:Grandezas escalaresSão aquelas que são representadas apenas por um número seguido de uma unidade de medida.Podemos citar como exemplo de grandezas escalares o tempo e a massa.

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Grandezas vetoriaisSão aquelas grandezas que são representadas por:

• Módulo ou intensidade – número seguido de uma unidade de medida;

• Direção; • Sentido.

Podemos citar como exemplo de grandezas vetoriais a velocidade e a força.

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O Sistema Internacional de Unidades estabeleceu que cada grandeza deve ter uma unidade padrão. Podemos ver na tabela a seguir uma relação das grandezas e suas respectivas unidades de medida.

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Grandeza Unidade SímboloComprimento Metro m

Massa Quilograma kg

Tempo Segundo s

Intensidade de corrente elétrica Ampére A

Temperatura Kelvin K

Quantidade de matéria mol mol

Intensidade luminosa Candela cd19

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Algumas unidades derivadas

Grandeza Unidade SímboloVolume Metro cúbico m3

Velocidade Metro por segundo

m/s

Carga elétrica Coulomb C

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Vamos tratar detalhadamente sobre três principais grandezas fundamentais:ComprimentoA unidade padrão para o comprimento é o metro, podemos ver na tabela os múltiplos e submúltiplos da unidade padrão:

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Nome Símbolo Valor

Múltiplos

Quilômetro km 1000 m

Hectômetro hm 100 m

Decâmetro dam 10 m

Unidade Fundamental Metro m 1 m

Submúltiplos

Decímetro dm 0,1 m

Centímetro cm 0,01 m

Milímetro mm 0,001 m22

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ExemploUtilizando as informações da tabela, transforme as medidas abaixo para metro.

a) 5,2 kmb) 250 cm

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PREVIEWSolução5,2 x 1000 = 5200 m250 ÷ 100 = 2,5 m

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TempoA unidade padrão do tempo é o segundo, observe a tabela com os múltiplos e submúltiplos do tempo.

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Nome Símbolo Valor

Múltiplos

Dia dia 86400 s

Hora h 3600 s

Minuto min 60 s

Unidade Fundamental Segundo s 1 s

Submúltiplos

Milissegundo ms 0,001 s

Microssegundo μs 10-6 sNanossegundo ns 10-9 s

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ExemploTransforme as medidas abaixo para segundo:

a) 10 mimb) 1,5 horas

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PREVIEWSoluçãoa) 10 x 60 = 600 sb) 1,5 x 3600 = 5400 s

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Notação CientíficaComo escrever números muito grandes ou muito pequenos?A notação científica representa os números sob a forma de um produto de dois fatores, em que um dos fatores é um número real a (1 ≤ a < 10) e o outro, uma potência de base 10 elevado a um expoente n.

a x 10n ; onde n e Z*

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Na tabela abaixo podemos ver alguns exemplos de números que foram escritos em notação científica.

Exemplo Notação Científica1530 1,53 x 103

534 5,34 x 102

0,01 1,0 x 10-2

0,0021 2,1 x 10-3

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Notação científica

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ExemploEscreva em notação científica os seguintes números:

a) Velocidade da luz no vácuo - 299 792 458 m/sb) Distância média da Terra até o Sol - 149 600 000 kmc) Raio do átomo de hidrogênio - 0,000 000 000 053 md) Tamanho médio de uma célula animal - 0,000 030 m

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PREVIEWSoluçãoa) Velocidade da luz no vácuo - 3,0 · 108 m/s (valor arredondado)b) Distância média da Terra até o Sol - 1,496 · 108 kmc) Raio do átomo de hidrogênio - 5,3 · 10-11 md) Tamanho médio de uma célula animal - 3,0 · 10-5 m

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Velocidade escalar médiaPara podermos definir a velocidade escalar média, vamos primeiramente relembrar os conceitos de variação da posição (ΔS) e variação do tempo (ΔS):

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Variação do espaço ou deslocamento escalar (ΔS)É a diferença entre a posição inicial (S0) ocupada por um móvel e sua posição final (Sf), matematicamente:

ΔS = Sf - S0

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Podemos calcular o deslocamento do móvel na figura:

ΔS = Sf - S0 ΔS = 470 - 120 ΔS = 350km

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Variação do tempo (Δt)É a diferença entre o instante de tempo final e o instante de tempo inicial, matematicamente temos:

Δt = tf - t0

Podemos calcular a variação do tempo na figura:

Δt = tf - t0 Δt = 14 - 10 Δt = 4h

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Deslocamento escalar

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Velocidade escalar médiaVelocidadeA velocidade de um corpo é dada pela relação entre o deslocamento de um corpo em determinado tempo. Pode ser considerada a grandeza que mede o quão rápido um corpo se desloca.As unidades de velocidade comumente adotadas são:

• m/s (metro por segundo); • km/h (quilômetro por hora).

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No Sistema Internacional (S. I.), a unidade padrão de velocidade é o m/s. Por isso, é importante saber efetuar a conversão entre o km/h e o m/s, que é dada pela seguinte relação:

1 km ÷ 1 h = 1000 m ÷ 3600 s

A partir daí, é possível extrair o seguinte fator de conversão:

m/s · 3,6 = km/h e km/h ÷ 3,6 = m/s

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Velocidade MédiaIndica o quão rápido um objeto se desloca em um intervalo de tempo médio e é dada pela seguinte razão:

Vm =ΔtΔS Vm =

tf - t0

Sf - S0

Onde:Vm = Velocidade MédiaΔs = Intervalo do deslocamento [posição final – posição inicial (sfinal – sinicial)]Δt = Intervalo de tempo [tempo final – tempo inicial (tfinal – tinicial)] 41

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Exemplo 2Um ônibus intermunicipal parte da rodoviária de Manaus às 10:00 h e chega na cidade de Presidente Figueiredo às 11:30 h. Sabendo-se que a distância entre as duas cidades é de 100 km calcule a velocidade escalar média do ônibus e expresse sua resposta em m/s.

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PREVIEWSolução:

Vm =tf - t0

Sf - S0 Vm =1,5

100 - 0 Vm = 66,67 km/h

Vm = 66,67 / 3,6 Vm = 18,5 m/s

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