3ª. Apostila Pense Grande. Pense Flama. Disciplina: Física Gráficos do 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!!! :) IV. Gráficos do Movimento Uniforme Maurício Santos A matemática, através da teoria das funções, nos fornece meios para relacionar as grandezas que dizem respeito ao movimento: posição, velocidade e tempo. Podemos também relacionar essas grandezas graficamente. Essas relações gráficas são chamadas de diagramas. Neste item vamos estudar as duas etapas mais usadas para descrever e prever os movimentos: a construção e a interpretação dos gráficos do movimento uniforme. i) Posição em função do tempo. (Gráfico S x t) Como a função S = S0 + Vt é do 1º grau em relação ao tempo, o seu gráfico é representado por uma reta. Temos dois casos, que veremos a seguir. 1º Caso: velocidade positiva (V>0) Neste caso as posições crescem algebricamente com o tempo, isto é, o corpo caminha no sentido positivo da trajetória. O gráfico representativo é: Representação sobre a trajetória é: 2º Caso: velocidade negativa (V<0) Neste caso as posições decrescem algebricamente com o tempo, isto é, o corpo caminha no sentido contrário ao positivo da trajetória. O gráfico é representativo é: Representação sobre a trajetória é: Página - 1 - IPC: A) A ordenada em que a reta corta o eixo S representa o valor de S0. A abscissa em que a reta corta o eixo t representa o instante em que o móvel passa pela origem. B) Quando o corpo não estiver em movimento, isto é, V = 0, a posição do móvel é sempre a mesma. ii) Velocidade em função do tempo. (Gráfico V x t ) A velocidade de um corpo em movimento uniforme é sempre constante e diferente de zero. Portanto, o gráfico é sempre uma reta paralela ao eixo dos tempos. Temos dois casos: * Velocidade Positiva * Velocidade Negativa Obs.: No gráfico da velocidade em função do tempo, a área A da figura representa numericamente o espaço percorrido pelo móvel entre os instantes t1 e t2. A = ΔS Exemplos Ex.1: Um ponto material em movimento sobre uma trajetória retilínea tem posição em função do tempo dada pelo gráfico ao lado. Determinar: a) a posição inicial do ponto material; b) sua velocidade; c) a função horária dos espaços; d) a posição do ponto material no instante 7h. Página - 2 - Resolução a) Quando t = 0, temos S0 = 30km. b) Como: ΔS = 50 – 30 Î ΔS = 20km e Δt = 2 – 0 Î Δt = 2h Então, se v = v= ΔS , temos: Δt 20 Î v = 10 km/h 2 c) S0 = 30 km e Vm = V = 10km/h. Como S = S0 + Vt Logo, S = 30 + 10t. d) Se S = 30 + 10 t é a função horária, logo o espaço para t = 7h, é dado por: S(7) = 30 + 10 . 7 Î S(7) = 30 + 70 Î S(7) = 100km Ex.2: Dada a função horária dos espaços S = 5 + 4 t (SI), determine: a) o espaço quando t = 10s; b) o gráfico espaço em função do tempo; Resolução a) S(10) = 5 + 4 . 10 S(10) = 5 + 40 Î S(10) = 45m b) Como o movimento é progressivo (a velocidade é maior do que zero) e a função é do 1º grau, então a reta é inclinada para a direita. Logo: Página - 3 -