FÍSICA PROF.ª RISOLDA FARIAS

PROF. WILLIAM COSTA1º ANOENSINO MÉDIO

Unidade IITecnologia

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 8.1Conteúdo

• Movimento circular uniforme (MCU)

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Habilidade • Reconhecer o movimento circular uniforme, identificando

grandezas escalares e reconhecendo-as em situações do cotidiano.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Na aula anterior, foram vistas atividades sobre as unidades de medida.Importante sempre saber as unidades padrões do Sistema Internacional de Unidade (SI), relacionando-as com as grandezas físicas.

REVISÃO

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Para o comprimento, a unidade é o metro. O metro, como qualquer grandeza, possui múltiplos e submúltiplos.Os múltiplos do metro são: Km (Quilômetro), Hm (Hectômetro) e Dam (Decâmetro).1m = 0,1Dam = 0,01Hm = 0,001Km

REVISÃO

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Os submúltiplos do metro são: dm (decímetro), cm (centímetro) e mm (milímetro).1m = 10dm = 100cm = 1000mmSe faz necessário alertar que os submúltiplos e múltiplos não se esgotam nos acima citados, podendo haver ainda outros.

x10

km hm dam m dm cm mm

x10 x10 x10 x10 x10

10 10 10 10 10 10÷ ÷ ÷ ÷ ÷ ÷

REVISÃO

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Em relação ao tempo, no Sistema internacional de Unidades, é medido em segundos (s). Entretanto, o tempo ainda pode ser contado em minutos (min), horas (h), dias, meses e anos.É importante saber:

1h = 60min = 3600s

REVISÃO

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A massa é medida em Quilogramas (Kg), é um múltiplo do grama (g), porém o SI adotou o Kg como unidade padrão.1Kg = 1000g

Por vezes, a massa é medida em toneladas (t) e equivale a 1000Kg.

REVISÃO

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Atualmente, existe um movimento na Ciência para redefinir as unidades em termos de constantes físicas, números que não mudam, e abandonar os antigos padrões de definição como a barra de platina do metro e o cilindro francês do quilograma.

Hora Minuto Segundo

x60

:60

x60

:60

REVISÃO

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REVISÃO

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REVISÃO

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No vídeo, observe o movimento das rodas da bicicleta que são comandadas por meio de pedais. De que maneira se dá esse movimento? Uma roda transmite movimento para outra? De que maneira?

DESAFIO DO DIA

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DESAFIO DO DIA

DESAFIO DO DIA

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Grandezas AngularesQuando os móveis realizam movimentos circulares, é possível determinar suas posições por meio de ângulos φ em lugar do espaço s.A grandeza φ é denominada espaço angular.O espaço linear s relaciona-se com o espaço angular φ, por meio da equação:

s = φ . Ronde R é o raio da curvatura da trajetória, isto é, o ponto que liga o centro à circunferência.

AULA

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Espaço ou posição angular

O P

+ S

C

φ RO (Origem

dos espaços)Trajetória

AULA

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Esse espaço angular é percorrido em um determinado intervalo de tempo, pode-se então definir uma velocidade angular média ωm. A partir do deslocamento angular ∆φ = φ – φ0 e do tempo utilizado para realizar esse deslocamento ∆t, tem-se:

ωm= ∆φ ∆t

∆002

1t1

sentido da rotaçãox

2 t2

01

AULA

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A velocidade angular média será medida em radianos por segundos (rad/s).Da mesma forma que o espaço, há uma correspondência entre a velocidade escalar e a velocidade linear:

v = ω ∙ R

onde R é o raio da curvatura da trajetória.

γm = ∆ω e a = γ . R.∆t

AULA

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Giro completo

AULA

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Há também casos em que a velocidade angular muda com o passar do tempo, para medir essa mudança pode-se definir uma aceleração angular média γm. Ora, como a velocidade muda, mede-se sua mudança através da variação de velocidade. Essa velocidade angular muda num intervalo de tempo ∆t, portanto, a aceleração angular média é dada:

medida em rad/s².

∆tγm=∆ω

AULA

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A relação com a aceleração escalar dá-se:

a = γ . R

onde R é o raio da curvatura da trajetória.

AULA

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Período e FrequênciaUm fenômeno é periódico quando ele se repete, identicamente em intervalos de tempo sucessivos e iguais.Para descrever esses movimentos periódicos utiliza-se duas variáveis:

• Período (T): é o menor intervalo de tempo para o fenômeno se repetir. Sua unidade é o segundo (s).

• Frequência (f): é o número de vezes em que ocorre o fenômeno na unidade de tempo, sua unidade é o Hertz (Hz).

AULA

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Matematicamente, tem-se:

T = 1f

f ou= 1

T

AULA

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Pêndulo de Foucault

AULA

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T = 1f

l

m

g

AULA

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Movimento Circular Uniforme (MCU)É aquele em que um móvel descrevendo uma trajetória circular percorre uma volta completa sempre no mesmo tempo. Assim, o MCU é um movimento periódico.Assim, a função horária angular do MCU é:

φ = φo + ω . t

A análise do MCU será aprofundada na próxima aula.

AULA

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Gif

AULA

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Transmissão do movimento Circular UniformeÉ possível a transmissão de movimento circular entre duas rodas, dois discos ou duas polias empregando dois procedimentos básicos:• Encostando-o; ou• Ligando-os por uma correia ou corrente.

Na transmissão por contato, há inversão no sentido do movimento, o que não ocorre na transmissão por corrente.

AULA

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Gif 2

AULA

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Engrenagens de bicicleta

AULA

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Porém, as velocidades lineares dos pontos periféricos das duas rodas, em cada instante, têm o mesmo módulo em ambas as situações:

vA = vB

E assim, nos termos das variáveis angulares:

ωA RA = ωB RB

Ou ainda,

fA RA= fB RB

AULA

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1. As engrenagens de uma bicicleta desenvolvem movimento circular, nesse caso, elas giram no mesmo sentido? Justifique.

2. Um satélite artificial completa 6 voltas em torno da Terra, durante 24h. Qual é, em horas, o período do movimento do satélite, suposto periódico?

3. Duas polias ligadas por uma corrente têm 10cm e 20cm de raio. A primeira efetua 40rpm. Calcule a frequência da segunda polia.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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