FÍSICA
CONTEÚDO
E HABILIDADES
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DINÂMICA LOCAL
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UNIDADE III
Energia: Conservação e transformação.
Aula 12.2
Conteúdo:
Quantidade de Movimento e Gravitação Universal.
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Habilidades:
• Confrontar interpretações científicas com
interpretações baseadas no senso comum, ao longo
do tempo ou em diferentes culturas;
• Compreender os conceitos da Dinâmica;
• Reconhecer situações relacionadas à conservação da
quantidade de movimento;
• Explicar a gravitação universal utilizando para isso,
os conhecimentos científicos.
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REVISÃO:
• Trabalho, energia e impulso.
• Diferença de Trabalho em Física e no senso comum.
• Energia pode ser considerado intuitivo. O que é
energia?
• O que impulso?
• Grandezas vetoriais.
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Quantidade de movimento e gravitação universal
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QUANTIDADE DE
MOVIMENTO
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Quantidade de movimento.
É o produto da massa do corpo por sua velocidade:
Q = m.v.
V
Q = mv
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• A quantidade de movimento Q tem a direção e os
sentido da velocidade v.
• A unidade do módulo da quantidade de movimento
no SI é o kg∙m/s.
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Exemplo:
Uma bola de futebol tem massa 1,2kg e se desloca
com velocidade igual a 15m/s. Qual a quantidade de
movimento dela?
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Nosso planeta “dá uma força”.
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Gravitação Universal
História:
• Sec. IV a.C. – Platão
• Sistema: Sol, Lua e Terra
Planetas conhecidos: Mercúrio, Vênus,
Marte, Júpiter, Saturno.
• Séc. II d.C – Cláudio Ptolomeu de
Alexandria
Os planetas giram em órbitas circulares
concêntricas, em torno da Terra.
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Sistema Planetário de Ptolomeu:
O mais famoso sistema
planetário grego foi o de Cláudio
Ptolomeu (100-170), que
considerava a Terra como o
centro do Universo (sistema
geocêntrico)
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Nicolau Copérnico
Heliocentrismo:
Segundo esse sistema, cada
planeta, inclusive a Terra,
escrevia uma órbita circular em
torno do Sol.
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Johannes Kepler.
Enunciou as três leis:
1. Relações entre os períodos;
2. Posições, velocidades e
3. Trajetórias dos planetas.
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LEIS DE KEPLER GRAVITAÇÃO
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Leis de Kepler:
1ª lei de Kepler - lei das órbitas:
Os planetas descrevem órbitas
elípticas em torno do Sol, que
ocupa um dos focos da elipse.
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Leis de Kepler:
2ª lei de Kepler - lei das áreas:
As áreas descritas pelo vetor posição de cada planeta
são proporcionais aos intervalos de tempo gastos para
descrevê-los.
U
P
T
A = k.Δt
S
R
Q
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Leis de Kepler:
3ª lei de Kepler - lei dos períodos:
Os quadrados dos tempos de revolução dos planetas
são proporcionais aos cubos das suas distâncias
médias do Sol.
Sol
F
t
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Lei da Gravitação Universal de Newton:
A lei da gravitação universal foi formulada pelo físico
Isaac Newton.
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A Lei da Gravitação estabelece que:
“Dois corpos atraem-se
gravitacionalmente com forças de
intensidades diretamente
proporcional ao produto de suas
massas e inversamente
proporcional ao quadrado da
distância que separa seus centros
de gravidade.”
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FILMES CIENTÍFICOS
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Exemplo da Gravitação:
A figura abaixo representa o Sol, três astros celestes e
suas respectivas órbitas em torno do Sol: Urano,
Netuno e o objeto recentemente descoberto de nome
1996 TL66.
1996 TL66
Netuno
Urano
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Exemplo da Gravitação:
Analise as afirmativas a seguir:
I. Essas órbitas são elípticas, estando o Sol em um dos
focos dessas elipses.
II. Os três astros representados executam movimento
uniforme em torno do Sol, cada um com um valor
de velocidade diferente do dos outros.
III. Dentre todos os astros representados, quem gasta
menos tempo para completar uma volta em torno
do Sol é Urano.
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Indique:
a) Todas as afirmativas são corretas.
b) Todas as afirmativas são falsas.
c) Apenas as afirmativas I e II são
corretas.
d) Apenas as afirmativas II e III são
corretas.
e) Apenas as afirmativas I e III são
corretas.
Letra e
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1996 TL66
Netuno
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1. Um certo cometa se desloca ao redor do Sol.
Levando-se em conta as 1. Leis de Kepler, pode-se
com certeza afirmar que:
a) a trajetória do cometa é uma circunferência, cujo
centro o Sol ocupa;
b) num mesmo intervalo de tempo ∆t, o cometa
descreve a maior área, entre duas posições e o Sol,
quando está mais próximo do Sol;
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c) a razão entre o cubo do seu período e o cubo do
raio médio da sua trajetória é uma constante;
d) o cometa, por ter uma massa bem menor do que a
do Sol, não é atraído pelo mesmo;
e) o raio vetor que liga o cometa ao Sol varre áreas
iguais em tempos iguais.
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2. Um ponto material de massa 0,2 kg possui, num
certo instante, velocidade de módulo igual a 10 m/s,
direção horizontal e sentido da esquerda para
direita. Determine, nesse instante, o módulo, a
direção e o sentido da quantidade de movimento do
ponto material.
V
Q
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1. Letra E
2.
Dados do enunciado
m = 0,2 kg
v = 10 m/s
Módulo: Q = m ·v
Q = 2 kg · m/s
Direção: Horizontal
Sentido: da esquerda para direita
V
Q
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RESUMO DA AULA
1. Energia Mecânica:
• Energia cinética;
• Energia potencial gravitacional;
• Energia potencial elástica.
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2. Trabalho de uma força.
3. Impulso.
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• Quantidade de Movimento.
• Gravitação Universal - Leis de Kepler.
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FILMES CIENTÍFICOS
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1. Como você relaciona a imagem a seguir com os
conteúdos abordados na aula de hoje.
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2. Nos filmes impacto profundo, Meteoro e
Armagedom (imagem), o tema é o mesmo: um
asteroide gigantesco vem na direção da Terra. Será
que isso pode realmente acontecer? Porque um
asteroide viria na direção da Terra?