23-02-2012 37 e 38 23/02/2012 37 e 38 23/02/2012 Sumário Movimentos e forças - Trajetória e tipos de trajetórias. - Distância percorrida. - Rapidez média. Exercícios. O Planeta Terra Movimentos e forças Trajetória É uma linha imaginária que corresponde ás sucessivas posições ocupadas por um corpo, quando este se move ao longo do tempo, em relação a um ponto ou corpo que sirva de referência. 1 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Tipos de trajetórias TRAJETÓRIAS Retilíneas Retilínea Curvilíneas Curvilínea - circular Curvilínea - irregular 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Tipos de trajetórias 2 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Distância percorrida ou espaço percorrido A distância percorrida corresponde ao comprimento total do trajeto. É medida com uma régua ou fita métrica sobre a trajetória. Posição inicial A unidade de medida no Sistema Internacional de unidades (SI) é o metro. Distância percorrida Posição final 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Distância percorrida ou espaço percorrido 140 m 70 m 200 m Chegada 100 m 70 m Partida 150 m d = 100 + 70 + 200 + 140 + 150 + 70 d = 730 m 3 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Atividade em Educação Física Instante na posição B (s) Instante na posição C (s) Instante na posição D (s) Instante na posição E (s) Carlos 2,54 4,64 6,64 8,49 Marco 2,65 4,77 6,67 8,32 Nome do atleta Em que instante é que o Carlos passou na posição D? Qual a distância percorrida, por cada um dos atletas, entre os pontos A e C? Em que instante é que o Marco passou na posição D? Qual o intervalo de tempo gasto pelo Carlos entre os pontos B e D? Quem ganhou a corrida? 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Atividade em Educação Física dAE 10 m A 10 m B 10 m C 10 m D Carlos ΔtAE = 8,49 s Marco ΔtAE = 8,32 s E 4 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Atividade em Educação Física Na atividade que o Carlos e o Marco realizaram, qual foi a grandeza que variou e qual a que se manteve constante?” Respostas: - A grandeza que se manteve constante foi a distância percorrida (d), pois, quer o Carlos quer o Marco percorreram a distância de 40 m. - A grandeza que variou foi o intervalo de tempo (t). O intervalo de tempo gasto pelo Marco foi menor, daí ter ganho a corrida. 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Rapidez média “Como podemos obter a rapidez média com que cada um percorre 40 m?” - Em Física, relaciona-se a distância percorrida com o intervalo de tempo, para obter informação sobre a rapidez média. rm - Rapidez média (m/s) d - distância percorrida (m) t - tempo (s) Rapidez média é o quociente entre a distância percorrida por um corpo e o intervalo de tempo gasto. 5 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Atividade em Educação Física Carlos A dBC dCD dDE 10 m 10 m 10 m 10 m 2,54 s Marco A dAB B 2,10 s C 2,00 s D 1,85 s ΔtAB ΔtBC ΔtCD ΔtDE dAB dBC dCD dDE 10 m 10 m 10 m 10 m 2,65 s B 2,12 s ΔtAB C ΔtBC 1,90 s D ΔtCD 1,65 s E E ΔtDE 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Atividade em Educação Física Carlos A dAB dBC dCD dDE 10 m 10 m 10 m 10 m 2,54 s B 2,10 s ΔtAB C ΔtBC 2,00 s ΔtCD D 1,85 s E ΔtDE Carlos 7,00 Rapidez média 6,00 5,00 4,00 4,76 5,00 10 m 10 m 5,41 3,94 3,00 2,00 10 m 10 m 1,00 0,00 Distância percorrida 6 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Atividade em Educação Física Marco A dAB dBC dCD dDE 10 m 10 m 10 m 10 m 2,65 s 2,12 s B ΔtAB C ΔtBC 1,90 s D ΔtCD 1,65 s E ΔtDE Marco 7,00 6,06 Rapidez média 6,00 5,26 4,72 5,00 3,77 4,00 3,00 10 m 2,00 10 m 10 m 10 m 1,00 0,00 Distância percorrida 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Atividade em Educação Física Análise comparativa de resultados 7,00 6,06 Rapidez média em m/s 6,00 4,76 5,00 4,00 3,94 4,72 5,00 5,26 5,41 3,77 Carlos 3,00 Marco 2,00 1,00 0,00 Distância percorrida em metros 7 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Atividade em Educação Física Qual foi o atleta que teve maior rapidez média entre a posição A e a posição E? Justifica com os cálculos. Resposta: Foi o Marco. 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Qual dos planetas se move com maior rapidez média? Rapidez média dos planetas no movimento de translação em km/s Mercúrio Vénus Terra Marte Júpiter Saturno Úrano Neptuno 47,9 35,0 29,8 24,1 13,1 9,7 6,8 5,4 O que significa dizer que a rapidez média da Terra é de 29,8 km/s? Significa que, em média, a Terra percorre 29,8 km num segundo. Haverá alguma relação entre a rapidez média com que os planetas fazem o movimento de translação e a sua distância ao Sol? Quanto mais distante está um planeta do Sol, menor é o valor da sua rapidez média, o que significa que num mesmo intervalo de tempo a distância percorrida é menor. 8 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Exercícios 1. Dois atletas realizaram uma prova, que tinha como objetivo determinar qual dos dois conseguia atingir valores de rapidez mais elevada. Cada um dos atletas correu durante 10 s e mediu-se a distância que cada um percorreu nesse intervalo de tempo. Os atletas fizeram a prova duas vezes, estando os resultados obtidos na tabela 1. Atleta 1 Atleta 2 Prova 1 80 m 60 m Prova 2 68 m 76 m a) Nesta atividade, o que é que se manteve constante para os dois atletas? b) Na prova 1, qual dos atletas atingiu uma maior rapidez? Porquê? c) Qual a rapidez de cada atleta na prova 2? 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Resolução 1. a) Nesta atividade o tempo manteve constante para os dois atletas. b) Cálculo da rapidez média: O atleta 1 foi mais rápido porque percorreu uma distância de 8,0 metros num segundo enquanto o atleta dois percorreu 6,0 m num segundo. 9 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Continuação de resolução do exercício c) Cálculo da rapidez média na Prova 2: O atleta 2 foi mais rápido na prova 2 porque percorreu uma distância de 7,6 metros num segundo enquanto o atleta 1 percorreu 6,8 m num segundo. 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Exercícios 2. Um automóvel percorreu a trajetória representada na figura, passando nos locais indicados nos instantes referidos. 2.1 Indica: a) O valor da distância total percorrida pelo automóvel; b) O intervalo de tempo gasto para efetuar o percurso; c) O instante em que passa na posição 120 km; d) A posição no instante em que o relógio marcava 8 h. 10 23-02-2012 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Exercícios 2.2 Calcula o valor da rapidez média do automóvel entre as posições 60 km e 170 km. Resolução: d = 170 km – 60 km = 110 km = 110 000 m t = 9 h 30 min – 8 h = 1 h 30 min = 3 600 s + 60 x 30 s = 5 400 s 37 e 38 O Planeta Terra 23/02/2012 Movimentos e forças Exercícios 2.3 Compara a rapidez média entre as posições 60 km e 100 km e entre as posições 140 km e 170 km. Resolução: d = 100 km – 60 km = 40 km = 40 000 m t = 8 h 30 min – 8 h = 30 min = 60 x 30 s = 1 800 s d = 170 km – 140 km = 30 km = 30 000 m t = 9 h 30 min – 9 h = 30 min = 60 x 30 s = 1 800 s 11 23-02-2012 37 e 38 23/02/2012 TPC 1. Ficha de trabalho “Trajetória, distância percorrida, intervalo de tempo e rapidez média”. 12