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Física Aula 07 - Mecânica

• Prof. Célio Normando

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Assunto
Grandezas Cinemática I

• - Grandezas Cinemáticas
• Posição Deslocamento Velocidade

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Introdução
A Mecânica estuda os movimentos, relacionando
três grandezas fundamentais comprimento, massa
e tempo.
A Mecânica se divide em
Cinemática estuda os movimentos sem preocupar
com suas causas.
Estática analisa o equilíbrio das partículas e
dos corpos.
MECÂNICA
Dinâmica estuda os movimentos investigando suas
causas.
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Introdução
O estudo da Mecânica será iniciado pela
Cinemática, e nesta primeira parte serão
conceituadas algumas grandezas e termos que serão
empregados nesta parte da física.
Referencial É o local onde se situa o observador
para estudar o movimento.
Geralmente o Referencial é representado por um
par de eixos.
Ponto Material É o objeto cujas dimensões são
desprezíveis em relação ao fenômeno (movimento) a
ser estudado.
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Introdução
Trajetória É a linha geométrica formada pelas
sucessivas posições ocupadas por uma partícula em
movimento em relação a um determinado referencial.
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A trajetória de um ponto material depende do
referencial.
Para a garota na Terra
A trajetória do baú é parabólica.
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Para o observador (B), no avião
A trajetória do mesmo pacote é retilínea.
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Vetor Posição
É o vetor que indica a posição do móvel em
relação a um sistema de eixos (referencial) em
cada instante.
O vetor posição temOrigem Na origem da
trajetóriaeExtremidade Na posição em que a
partícula se encontra.
Uma formiga descreve a trajetória indicada na
figura (linha vermelha).
(t 0)
Se no instante t 0, a formiga ocupa o ponto (P),
P
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Vetor Posição
Se no instante t t, a formiga encontra-se no
ponto (Q),
(t t)
Q
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Repouso
Um ponto material está em repouso, em relação a
um referencial, quando sua posição não variar no
decorrer do tempo.
Referencial
T 0
T 10s
T 20s
T 30s
T 40s
T 50s
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Movimento
Um ponto material está em movimento quando sua
posição varia no decorrer do tempo em relação a
um referencial.
Referencial
T t
T 0
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Repouso e Movimento
Atenção
Uma partícula pode estar em movimento, em relação
a um referencial, mas em repouso em relação a
outro.
As crianças estão em movimento em relação à
Terra, mas estão em repouso em relação ao ônibus.
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Vetor Deslocamento
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Espaço percorrido
É a medida algébrica da linha geométrica que a
partícula descreve no espaço.
Imagine a formiga partindo do ponto A,
descrevendo a trajetória circular, linha vermelha
tracejada, até o ponto B.
O vetor deslocamento tem origem no ponto (A) e
extremidade no ponto (B).
A
B
Se a trajetória circular tem raio R, então o
módulo do vetor deslocamento será
?S 2R
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Espaço percorrido
Observe que o espaço percorrido (x) é maior que o
módulo do deslocamento.
A
B
O espaço percorrido (x) só é igual ao módulo do
deslocamento (?S) quando o móvel tem trejetória
RETA e não muda de sentido.
R
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Velocidade
É a grandeza física que se responsabiliza pela
variação da posição no decorrer do tempo.
Velocidade média
Suponha que um móvel, no instante to, encontra-se
na posição P e, no instante posterior t, na
posição Q.
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Velocidade
Características da velocidade média
Direção - A mesma do vetor deslocamento.
Sentido - O mesmo do vetor deslocamento.
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Imagine um móvel descrevendo a trajetória abaixo.
Num intervalo de tempo (?t), o móvel percorreu um
espaço (x).
t 0
t t
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Movimento progressivo
t 3 3s
t o 0
t 1 1s
t 2 2s
t 4 4s
v
5
10
15
20
25
As posições crescem algebricamente com o tempo.
O móvel caminha a favor da orientação da
trajetória.
A velocidade é positiva.
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Movimento retrógrado
t2 6s
t3 9s
t1 3s
to 0
t4 12s
6
0
12
V
18
-6
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As posições decrescem algebricamente com o tempo.
O móvel caminha no sentido contrário à orientação
da trajetória.
A velocidade tem sinal negativo.
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Unidades
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Velocidade instantânea
É a velocidade que o móvel possui num determinado
instante.
O vetor velocidade instantânea é sempre tangente
à trajetória em cada instante.
R
S
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