Cinemática • Estudo do movimento sem considerar as causas que o produzem. • Movimento uniforme (MU) • Movimento uniformemente variado(MUV)
Referencial ou ponto de referência • Para iniciar o estudo de um movimento é necessário que se tenha adotado um referencial. O referencial determina se um corpo está ou não em movimento.
Referencial
As posições ocupadas pelo carro variam em relação ao referencial adotado. Portanto o carro está em movimento.
Repouso
A posição do móvel em relação ao referencial adotado não variam, portanto ele está em repouso.
Trajetória • Num movimento, o corpo ocupa diversas posições no decorrer do tempo. O conjunto das sucessivas posições ocupadas por esse móvel chamamos trajetória. • Podemos ter vários tipos de trajetórias:
Trajetória retilínea • O móvel descreve uma trajetória em forma de reta.
Trajetória curvilínea ou circular • O móvel descreve uma trajetória em forma de círculo. Os ponteiros de um relógio ou as hélices de um ventilador ligado descrevem trajetórias circulares:
Trajetória parabólica • O móvel descreve uma trajetória em forma de arco de parábola. • Corpos lançados obliquamente da Terra descrevem trajetórias parabólicas:
Velocidade • Velocidade é um conceito importante para o estudo do movimento. Já estamos acostumados ao conceito de velocidade. No entanto, vamos caracterizar velocidade de uma maneira científica, mais formal.
Conceito de velocidade • Sabemos que um determinado corpo está rápido ou devagar de uma forma muito simples no nosso dia a dia. • Pela distância que ele percorre • Em quanto tempo ele faz isto.
Conceito de velocidade • A rapidez com que um móvel percorre um espaço num determinado tempo é a idéia que temos de velocidade. • Devemos lembrar que velocidade é uma grandeza diretamente proporcional ao espaço e inversamente proporcional ao tempo.
Cálculo da velocidade • Para calcular a velocidade escalar média de um móvel, usamos a expressão: vm= ∆S (espaço) • ∆t (tempo) • As unidades utilizadas para expressar velocidade podem ser: km/h e m/s
Conversão de unidades m/s
Multiplicar
km/h
3,6 km/h
m/s Dividir 10 m/s = 10.3,6 = 36 km/h
Exemplo 1 • Um avião percorre 100 km em 15 min, descrevendo uma trajetória retilínea. Qual sua velocidade escalar média?
100 km
Resolução 1 h = 60 min X = 15 min vm= 100 0,25
=
o tempo é de 0,25 h 400 km/h
Exemplo 2 • Um automóvel percorre um distância de 20 km do trecho de uma estrada retilínea com velocidade escalar média de 20m/s. Em quanto tempo realiza o movimento?
20 km
Resolução 20 km = 20.1000 m ∆S = 20 000m O carro percorre 20 m em 1s: 20 m - 1s 20 000m - x ∆t = 1000s
DESAFIO 1. Um professor distribuiu as provas em uma fileira de oito alunos. O tempo decorrido, até o último da fileira foi de 14 segundos. Considerando a distância entre dois alunos igual a 1 metro, a velocidade de distribuição de provas foi de: a) 0,5m/s b) 1m/s c) 2m/s d) 3m/s e) 4 m/s
Resolução 1m
1m
1m
1m
1m
1m
7m
∆S 7 vM = → vM = ∆t 14
Velocidade escalar média é 0,5 m/s
1m
DESAFIO 2. (UE Londrina) Um automóvel mantém uma velocidade escalar constante de 72 km/h. Em 1 h e 10min ele percorre, em quilômetros, uma distância de: a) 79,2 b) 80,0 c) 82,4 d) 84,0 e) 90,0
Solução O automóvel percorre 72 km em 1h. Em 10 minutos, basta fazer: 72 km – 60min x – 10 min 60x = 720 x = 72/6 x = 12km Logo temos: 72km + 12 km = 84 km