Viajando com segurança
Capítulo 9
Comparando movimentos
Variáveis envolvidas:
1- Distância (d) - medida geralmente em metros, km ou cm.
2- Tempo (t) - medido geralmente em horas, segundos ou minutos.
Velocidade : medida da rapidez com a qual um corpo altera sua posição
Velocidade média: razão entre a distância total percorrida e o tempo
gasto no percurso
V(m)
V(m)
onde P é a posição no espaço
Comparando movimentos
Velocidade instantânea
Velocidade em um instante específico do movimento. Representa a
velocidade média quando o intervalo de tempo para medir a distância
percorrida é muito pequeno. Medida fornecida pelo velocímetro.
Comparando movimentos
Como comparar a velocidade de dois corpos diferentes sem a
ajuda de um velocímetro?
1° método
Fixar a distância e comparar o tempo
Ex: provas olímpicas de atletismo e natação. Prova 100m rasos:
Usain Bolt – 9,58s → 10,44m/s
Tyson Gay – 9,69s → 10,32m/s
Asafa Powell – 9,72s → 10,29m/s
Se a distância percorrida for a mesma, quem utilizou menos tempo para percorrer
a distância desenvolveu maior velocidade média.
Comparando
2° métodomovimentos
2° método
Fixar o tempo e comparar as distâncias
Exemplo: Em 25 segundos 3 ciclistas percorrem as seguintes distâncias:
1° ciclista : 100m → 4 m/s
2° ciclista : 200m → 8 m/s
3° ciclista : 300m → 12m/s
Conclusão
Se o tempo para alterar a posição for o
mesmo, o corpo que percorrer a maior
distância neste mesmo tempo terá
desenvolvido a maior velocidade média.
Exercício
Observe a tabela abaixo e faça o que se pede:
a) Faça um gráfico da posição (m) versus tempo(s) e um gráfico da velocidade média (m/s)
deste veículo em função do tempo (s).
b) Determine a velocidade média que o veículo desenvolveu da casa até a escola.
Posição (m)
Tempo(s)
Casa
0
0
semáforo verde
600
60
Semáforo vermelho
1500
210
Semáforo verde
1500
250
semáforo verde
2000
500
Escola
3600
900
c) Converta os valores de velocidade média do item “a” de m/s para Km/h.
d) Converta 100 km/h e 72 km/h para m/s.
Conversão de Medidas
Livro Página 185
Aceleração
Medida utilizada para descrever como a velocidade de um corpo varia em um
determinado período de tempo.
Onde t é o tempo para ocorrer a alteração na velocidade.
Unidade de medida:
Se a = 0, não há alteração na velocidade do corpo.
Quando a velocidade escalar está aumentando, a aceleração está no sentido do
movimento; quando a velocidade escalar está diminuindo a aceleração é contrária
ao sentido do movimento.
Aceleração
Exemplo
Desaceleração
Análise do movimento
O motorista entrou no caminhão, ligou o motor e saiu em movimento por uma estrada
plana e retilínea. Pouco tempo depois, percebeu no painel uma luz indicando
problemas no reservatório de óleo. O tempo de queda entre duas gotas é de 0,5
segundos.
1° - apresenta aceleração atuando no mesmo sentido do movimento do caminhão,
pois sua velocidade aumenta.
2° - apresenta aceleração nula, pois sua velocidade é constante.
3° - apresenta aceleração em sentido contrário ao movimento, pois sua velocidade
diminui.
4°- o valor da aceleração independentemente do sinal é mais intensa na freada.
Observação: o pedal do acelerador controla a força do motor e não a aceleração
propriamente dita do veículo. Deve-se levar em conta que é necessário o motor
realizar uma força para vencer forças de atrito com o solo e ar.
Inércia , relembrando...
Tendência de um corpo a permanecer em repouso quando está em
repouso ou a permanecer em movimento com velocidade constante
quando está em movimento.
Força e aceleração
Para um corpo apresentar alguma aceleração é necessário a atuação de uma força (F).
A força é o agente que promove aumento ou redução na velocidade de um corpo.
Quanto maior a força, maior a aceleração. Quanto maior a massa do corpo, mais
difícil é alterar sua velocidade.
Situação 1: Mesma força atuando em corpos com massa diferentes.
Ex: Mesmo motor 1.0 levando um carro cheio ou vazio.
Força e aceleração
Situação 2
Mesma massa sofrendo ação
de forças diferentes.
Ex: Mesmo modelo de carro
com motor 1.0 ou 1.4.
Livro página 194 e
195
Atrito
A força de atrito entre o chão e o objeto, quando ele encontra-se parado,
depende da força aplicada para tentar colocá-lo em movimento.
O atrito realiza exatamente a mesma força opondo a força aplicada.
Entretanto, existe um valor máximo além do qual o atrito não consegue
mais opor. A partir deste momento o objeto inicia o seu movimento.
Medidas de segurança
Tempo de impacto: para reduzir a velocidade de um corpo em um
intervalo de tempo muito curto (grandes desacelerações) , é
necessário exercer forças muitos intensas sobre ele.
Força de atrito máxima
necessária para fazer o
veículo parar quando
chove é menor do que
quando a pista está seca.
Livro página 195
Pressão
Pressão é uma medida que avalia como a força (F) de
contato entre dois corpos se distribui pela área de contato
entre eles. Quando a área (A) de contato aumenta, a
pressão diminui. Quanto menor a pressão, menor a
probabilidade que essa força tem de danificar a estrutura
dos corpos.
Pressão
Os danos em um acidente podem ser reduzidos pelo aumento do tempo de
impacto através de latarias mais flexíveis, espumas em capacetes, cinto
de segurança e air bags, ou pela redução da pressão através do
aumento da área de contato.