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1ªEJA FASEFÍSICA PROF.ª RISÔLDA FARIAS

PROF.º NELSON BEZERRA

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Unidade IVida e Ambiente

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 4.1Conteúdo

• Conceitos básicos de cinemática escalar, deslocamento Δs

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Habilidade • Calcular usando os conceitos fundamentais da

cinemática, o deslocamento, variação do espaço, variação do tempo e velocidade média.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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• Evolução dos padrões de medida; • Comprimento; • Massa; • Tempo; • Interpretação de texto científico.

Na aula de hoje iremos iniciar o estudo dos movimentos, ou da cinemática. Iremos conhecer os conceitos básicos como deslocamento, variação do tempo e velocidade.

REVISÃO

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Ao atravessarmos a rua fazemos uso da física. De forma inconsciente avaliamos rapidamente se é possível a travessia da rua em segurança. Quais grandezas da cinemática avaliamos para atravessar a rua?

DESAFIO DO DIA

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VT 02

DESAFIO DO DIA

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CinemáticaA Cinemática é a parte da Mecânica que estuda os movimentos sem que haja preocupação com suas origens. Alguns conceitos de Cinemática são muito importantes para a correta compreensão de fenômenos físicos e pleno entendimento da forma de se construir o raciocínio necessário para a resolução de problemas.

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Conceitos de cinemática:Referencial: o referencial é o corpo a partir do qual as observações dos fenômenos são feitas. Como exemplo, podemos imaginar que os passageiros dentro de um carro, tomando o veículo por referencial, estarão em repouso; mas tomando um ponto fixo fora do carro, todos os passageiros estarão em movimento.

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Movimento e repouso: a partir da concepção de referencial, podemos entender que movimento e repouso são conceitos relativos, pois o que está em movimento para um observador em determinado referencial pode estar em repouso para outro observador e vice-versa.

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Se a Terra for tomada como referencial, podemos dizer que os prédios, as cidades, os países, tudo está em repouso. Porém, se o Sol for tomado por referencial, a Terra e tudo sobre a sua superfície possuem movimentos de rotação e translação.

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Trajetória: é o caminho feito por um corpo que se movimenta em relação a um referencial. Esse conceito também é relativo, pois dois referenciais diferentes podem ter visões diferentes de um mesmo movimento.

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Imagine que uma aeronave libere uma carga com suprimentos em pleno voo. A imagem ao lado mostra as trajetórias da carga vistas por um observador dentro da aeronave e por alguém no solo.Para um passageiro na aeronave, a trajetória da carga é retilínea; mas para alguém no solo, a trajetória é uma curva, pois a carga acompanha a aeronave.

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Ponto material (ou Partícula): Todo objeto onde dimensões (tamanho) são desprezíveis quando comparadas com o movimento estudado.

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Corpo extenso: todo objeto onde suas dimensões não podem ser desprezadas quando comparadas com o movimento estudado.

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Deslocamento escalar (ΔS)Em física, o deslocamento escalar é a diferença entre a posição final ( Sf ) e a posição inicial ( Si ) de um móvel no seu movimento. Representa-se por ΔS e no SI vem expresso em metros.

ΔS = Sf - Si

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deslocamento escalar = ∆S = 3 - (-4) = 7km

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Variação do tempo (Δt)Variação de tempo é equivalente ao tempo utilizado pelo móvel para percorrer a trajetória proposta e pode ser calculado como sendo a subtração entre o tempo final e o tempo inicial do percurso (Δt = tf – t0).

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Na figura a variação do tempo é:

Δt = tf - ti

Δt = 20 - 0Δt = 20s

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Velocidade escalar médiaA velocidade escalar média (vm) de um móvel é, por definição, a razão entre o deslocamento escalar (ΔS) e o intervalo de tempo (Δt) gasto para percorrê-lo. Assim, a expressão matemática da velocidade escalar média é:

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∆SVm

=∆t

Na equação acima, temos:

Vm – velocidade escalar média.ΔS – variação do espaço.Δt – variação do tempo.

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O intervalo de tempo (Δt) é a diferença entre o instante inicial to e o instante final t, correspondente ao início e ao fim do percurso, e é representado pela expressão:

Δt = t- t0

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Vejamos que como (Δt) é uma grandeza positiva, VM terá sempre o mesmo sinal de (ΔS). No SI (Sistema Internacional de Unidades), a unidade de medida da velocidade média é m/s.

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Para fazermos as conversões m/s para km/h e vice-versa, podemos fazer uso do seguinte esquema:

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Exemplo 1:Baseado no esquema da figura, calcule a velocidade média desenvolvida pelo veículo.

Si

ti

t = 0h

30km 190km

t = 2ht

f

Sf

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Solução:

∆SVm

=∆t

190 - 30

160

Vm

=

Vm

=

Vm

= 80 km/h

2 - 0

2

PREVIEWAULA

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Exemplo 2:Ao cobrar uma falta em um jogo de futebol, um jogador imprime à bola uma velocidade de 43,2 km/h. Sabendo que a bola gasta 3 s até atingir as redes, determine a distância percorrida.

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Solução:

∆SVm

=∆t

∆S12 =3

∆S = 12 . 3

∆S = 36 m

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Um automóvel parte da cidade de Manaus com destino a cidade de Manacapuru às 10:00 h da manhã. A distância entre as cidades é de 100 km. Sabendo que o automóvel chega em Manacapuru às 11:30 h. Calcule:

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a) O deslocamento escalar do automóvel.

b) O intervalo de tempo da viagem.

c) A velocidade média do automóvel em km/h e em m/s.

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Gabarito da DLI

a) 100 kmb) 1,5 hc) 66,67 km/h ou 18,52 m/s

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