2ª. Apostila Pense Grande. Pense Flama. Disciplina: Física Movimento Uniforme (MU) Professor(a): Maurício Santos Nome do aluno(a): Nº de chamada: Turma: Data: ___/___/ 2009 1º. _____ □ Manhã □ Tarde 1º Semestre de 2009 – 1º Período do Ensino Médio Caros e queridos alunos, esta pequena apostila foi feita com todo o carinho para vocês, com o objetivo de nos prepararmos cada vez mais não só para as provas discursiva e objetiva, mas como também para começarmos a ter contato com as questões que caem nos principais vestibulares. Procurem resolver as questões em casa e procurar tirar todas as dúvidas na sala de aula. Espero estar dando uma pequena contribuição para o sucesso de vocês!!! Boa sorte à todos!!! :) Maurício Santos II. Movimento Progressivo e Retrógrado O Movimento Progressivo ocorre quando os espaços crescem (aumentam) com o tempo, e a velocidade escalar é positiva. Já no movimento Retrógrado, os espaços decrescem (diminuem) com o tempo, e a velocidade escalar negativa. Mov. Progressivo Î ΔS > 0 e V > 0 Mov. Retrógrado Î ΔS < 0 e V < 0 III. Movimento Uniforme i. Definição Suponha que você esteja dirigindo um carro de tal forma que o ponteiro do velocímetro fique sempre na mesma posição, por exemplo, 50 km/h, no decorrer do tempo. Nessa condição você irá percorrer 50km a cada hora, isto é, se em 1 hora você percorre 50km, em duas horas você percorrerá 100km, e assim por diante. Ou seja, você percorrerá distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Para que isto ocorra, a velocidade escalar instantânea deve ser igual à velocidade escalar média em qualquer intervalo de tempo. O movimento descrito nessa situação é denominado movimento uniforme (MU). Movimento Uniforme Î V = Vm = constante ≠ 0 (zero) ii. Função horária das posições A Função horária das posições de um movimento uniforme é a fórmula matemática que fornece a posição em função do tempo. Sejam: S0: a posição do corpo no instante inicial t0 = 0 (posição inicial). S: a posição do corpo no instante t. Temos: S − S0 ΔS Î v= mas como temos que ΔS = S – S0 e t0 = 0, então: Δt t − t0 S − S0 S − S0 v= Îv = multiplicando-se cruzado temos que: S − S 0 = v.t t −0 t v= Exemplos Ex.1: Um corpo movimenta-se sobre uma trajetória retilínea obedecendo à função horária S = 20 + 4t (no SI). Determine: a) a sua posição inicial e sua velocidade; b) sua posição no instante 5s; c) a variação de espaço entre os instantes 2s e 7s; d) o instante em que o móvel passa pela posição 60m. Resolução: a) Como a função horária das posições é do 1º grau em relação ao tempo t, o corpo realiza movimento uniforme; Logo: S = 20 + 4 t S = S0 + v . t Î Então S0 = 20 m e v = 4m/s Página - 1 - b) Basta apenas substituir o t na equação por 5, pois neste caso admitimos t = 5s. Logo, temos que: S(5) = 20 + 4 .5 Î S(5) = 20 + 20 Î S(5) = 40m c) Para calcular a variação de espaço entre os instantes 2s e 7s, é preciso antes saber o espaço nos referidos instantes. S(2) = 20 + 4 . 2 Î S(2) = 20 + 8 Î S(2) = 28m S(7) = 20 + 4 . 7 Î S(2) = 20 + 28 Î S(7) = 48m ΔS = S(7) – S(2) Î ΔS = 48 – 28 Î ΔS = 20m d) Para sabermos qual o instante em que o móvel passa pela posição 60m, vamos substituir o S por 60 , pois neste caso admitimos S(t) = 60m. 60 = 20 + 4 . t Î – 4t = 20 – 60 Î 4t = 40 Î t = 40 Î t = 10s 4 Ex.2: Um móvel parte da posição 9km de uma estrada, com uma velocidade constante de – 3 km/h. Determine: a) A equação horária das posições; b) O instante em que o móvel passa pela origem dos espaços; c) O espaço quando o instante t é igual a 8h. Resolução a) Como a velocidade é constante, então o corpo realiza movimento uniforme; logo: S0 = 9 km e V = – 3 km/h : S = S0 + V t Î S = 9 – 3t b) Primeiramente, temos que lembrar que a origem dos espaços é quando o espaço é 0 (zero). Então, basta agora, na equação horária, substituir o S por zero. 0 = 9 - 3t Î 3t = 9 Î t = 9 Î t = 3h 3 c) Basta substituir o valor de t da equação por 8, pois neste caso admitimos t = 8h. Então, temos: S(8) = 9 – 3 . 8 Î S(8) = 9 – 3 . 8 Î S(8) = – 15km Página - 2 -