Cinemática, Dinâmica
Ondas
Licenciatura em Ciências da Natureza
Componente Curricular: Energia e Movimento
Professor: Sérgio Mittmann Dos Santos
Alunos: Chamis Nédia Abdul Khalek, Graziela
Traçante Rodrigues, Júlia Silveira Dalmagro
CINEMÁTICA
Cinemática é o estudo dos movimentos sem a
preocupação com as suas causas.
Em cinemática podemos estudar quatro
itens:
1. Deslocamento de uma partícula
2. Tempo levado para ocorrer um deslocamento
3. Velocidade média ou instantânea de uma partícula
4. Aceleração de uma partícula
Movimento
Retilíneo
Uniforme
(MRU)
Movimento
Retilíneo
Uniformemente
Variado (MRUV)
Movimento de
Queda Livre
Movimento
Circular
Uniforme
A palavra
uniforme indica
que o valor da
velocidade
permanece
constante.
Quando um
corpo se desloca
com velocidade
constante, ao
longo de uma
trajetória
retilínea,
dizemos que ele
realizou um
movimento
retilíneo
uniforme.
A velocidade não
é mais uma
constante.
A aceleração é a
diferença entre a
variação da
velocidade pela
variação do
tempo.
É o movimento
de subida ou
descida que os
corpos realizam
no vácuo ou
quando
desprezamos a
resistência do ar.
Uniformemente
acelerado. A
trajetória é
retilínea, vertical
e a aceleração é a
mesma para
todos os corpos.
Uma partícula
está em
movimento
circular uniforme
quando se
descreve uma
circunferência ou
um arco de
circunferência
com velocidade
escalar constante.
Embora a
velocidade
escalar não varie,
o movimento é
acelerado porque
a velocidade
muda de direção.
Experimento 1:
MATERIAL:
Fita Métrica;
Cronômetro;
Dominó.
PROCEDIMENTO 1:
1. Montar uma fila com as peças de dominós igualmente
espaçados, esta fila deve ser reta.
2. Ativar o cronômetro junto com o peteleco que dará início
ao movimento e desativar quando o último dominó cair.
3. De posse dos dados do tempo total e da distância total do
percurso calcular a velocidade média pela equação:
V=Distância/Tempo.
4. Fazer os procedimentos (1), (2) e (3) com espaçamentos 2
cm e 3 cm e 5cm.
RESULTADOS:
Número Espaçamento Tempo da Distância
Total de
Ente as
Queda
Total
Dominós
Peças
(segundos) (metros)
28
3cm
1,41x10-3
0,81
28
2cm
8,2x10-4
0,56
28
5 cm
2,68
1,3
V=d/t?
574,46
m/s
682,92m
/s
0,485m/
s
Quando as peças estão bem próximas a velocidade é mais baixa,
porque a velocidade em que cada peça toca a seguinte é menor.
Quando se tem uma distância maior ainda, a velocidade será mais
lenta, pois as peças demoram mais para serem tocadas.
DINÂMICA
Objetivo
• Definir conceitos de movimento,velocidade e
força.
• Estabelecer relação entre os movimentos físicos
e diários.
Prática
• Supondo que um jogador esteja parado, receba
a bola, com isso saia correndo e a pareça uma
adversário na sua frente, ele dribla o adversário
indo para a esquerda e logo em seguida ele
pula e lança a bola.
1ªLei de Newton
Quando o jogador estava
parado e saiu correndo
ele executou a primeira lei
de Newton ("Todo corpo
continua em seu estado
de
repouso
ou
de
movimento uniforme em
uma linha reta, a menos
que seja forçado a mudar
aquele estado por forças
aplicadas sobre ele.").
2ª Lei de Newton
• Quando o jogador foi para
a esquerda, mudando
assim
a
direção
do
movimento, ele executou a
segunda lei de Newton ("A
mudança de movimento é
proporcional
à
força
motora imprimida, e é
produzida na direção de
linha reta na qual aquela
força
é
imprimida.").
3ª Lei de Newton
Quando o jogador jogou a bola
ele precisou pular para isso,
sendo assim seu pé e pernas
fizeram uma força no chão cujo
a qual foi executada também
sobre o jogador fazendo assim
ele sair do chão ("A toda ação há
sempre uma reação oposta e de
igual intensidade: ou as ações
mútuas de dois corpos um sobre
o outro são sempre iguais e
dirigidas em direções opostas.") .
ONDAS
Máquina de ondas
Modelo didático
Maneira real de demonstrar o movimento
ondulatório ao ver o fenômeno que ocorre
na onda. Utilizando material simples e de
baixo custo.
O experimento é uma "máquina de ondas",
criada com 128 palitos colados a uma fita
elástica ou adesiva.
A máquina deve ser mantida presa pelas
duas extremidades firme.
Máquina de ondas
Modelo didático - Material
• 178 cm de elástico
• Cola e fita adesiva
• Palito de picolé
Objetivo do experimento
 Demonstrar que quando se perturba qualquer sistema
mecânico instável, a resposta da natureza será seu
movimento.
 visualizar o comportamento das ondas.
 Observar como a energia se propaga através das
ondas.
 Perceber o modo ondulatório e algumas características
de fenômenos de ondas manifestadas pela máquina de
ondas.
• Refletir sobre grandezas e suas unidade de medida
(comprimento
das
ondas,
frequência,
amplitude,velocidade e fase).
• Modo de oscilação das ondas e vibração por
ressonância.
A Física modela umaonda
A
física
modela
ondas
Como uma perturbação oscilante de
alguma
grandeza
física
no
espaço
e
• Como uma perturbação oscilante de alguma grandeza física
periódica
noe tempo.
no espaço
periódica no tempo.
A • oscilação
espacial
é assinalada
A oscilação espacial
é assinalada
pelo comprimento de onda
pelo
onda
• Ocomprimento
tempo decorridode
para
uma oscilação é medido pelo
O período
tempoda onda,
decorrido
para
que é o inverso
da suauma
frequência.
oscilação
é grandezas
medidoestão
pelorelacionadas
período pela
da velocidade de
• Estas duas
onda,
que da
é onda.
o inverso da sua
propagação
frequência.
Estas
duas
grandezas
estão
relacionadas pela velocidade de
propagação da onda.
Categorização de dados
velocidade de propagação
Demonstrar que a energia que vaga se propaga pela torção da fita.
Tendo a fita elástica tensa a energia de cada palito comunica a sua
deslocação para o próximo. A onda quando chegar ao final, onde os
palitos não podem ser movidas, refletem e se espalham no sentido
oposto ao original.
Tempo de
propagação
da onda (s)
Longitudes da
"máquina"(cm)
1.69
176
1.51
176
1.48
176
1.69
176
1.71
176
Cronometrar e comparar o tempo ocorrido em cinco
diferentes ondas produzidas pela máquina de
onda.
Propor a seguinte conta: medir o comprimento da
"máquina" e multiplicamos por dois (desde o
tempo da onda de saída até o de retorno) e dividir
pela média de tempo.
O cálculo conclui a Velocidade de propagação da
onda. 176 cm x 2 / 1,61 segundos = 218,63 cm/s
Ondas de matéria
Louis de Broglie, 1924
O comprimento de onda de matéria é também
chamado a comprimento de onda de Broglie
Atividades práticas
•
•
http://www.youtube.com/watch?v=_DDI8oOMjgM
http://www.youtube.com/watch?v=MnpWyXa5l6Y
Referências
• Penteado,Paulo
Cesar
M.FísicaCiência
e
Tecnologia/Paulo Cesar M.Penteado,Carlos Magno A.
Torres – São Paulo:Moderna,2005.
• Halliday,
Fundamentos
de
Física,Volume
1
Mecânica,LTC.
• http://www.youtube.com/watch?v=_DDI8oOMjgM
• http://www.youtube.com/watch?v=MnpWyXa5l6Y