FÍSICA - MECÂNICA Professor: Guilherme Eleutério da Silva FÍSICA - MECÂNICA • Cinemática: conceitos preliminares, velocidade média, velocidade instantânea, equações do movimento, representação gráfica, movimento uniforme e variado, queda Livre. • Dinâmica: vetores, massa, força, tipos de força (contato e campo), forças peso, normal, tração e de atrito, Leis de Newton. Equilíbrio de Partícula e Corpo Rígido. Impulso, Quantidade de Movimento e Colisões. FÍSICA - MECÂNICA • BIBLIOGRAFIA ADOTADA • • TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros: Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica. Vol. 1, 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I. 12ª ed. São Paulo: Pearson, Addison Wesley, 2008. HEWITT, P. G. Física Conceitual. 9ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. • BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR • HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física Mecânica. Vol. 1, 8ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. KELLER, F. J.; GETTYS, W. E.; SKOVE, M. J. Física. Vol. 1, São Paulo: Makron Books, 1999. SERWAY, R. A.; JR., J. W. J. Princípios de Física: Mecânica Clássica, Vol. 1. São Paulo: Thomson Learning, 2004. • • • FÍSICA - MECÂNICA • Introdução A física é uma ciência da empírica que se apóia em experimentações e observações. E, de uma maneira bem sucinta, a física é uma ciência da medida! FÍSICA - MECÂNICA O QUE É MEDIR? FÍSICA - MECÂNICA FÍSICA - MECÂNICA • SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES – SI Regulamenta como se deve escrever e/ou simbolizar as unidades de medidas. FÍSICA - MECÂNICA • PRINCIPAIS UNIDADES DA MECÂNICA • COMPRIMENTO Unidade de medida no SI é o metro, símbolo m. • MASSA Unidade de medida no SI é o quilograma, símbolo kg. • TEMPO Unidade de medida no SI é o segundo, símbolo s. FÍSICA - MECÂNICA • Conceitos Fundamentais • Repouso e movimento Um corpo está em movimento quando sua posição em relação a um referencial varia no decorrer do tempo; Caso contrário está em repouso. • Espaço percorrido: medido pela trajetória. Tudo dependo do referencial adotado! FÍSICA - MECÂNICA FÍSICA - MECÂNICA • Velocidade Média = vetor • É a razão entre o valor da distância percorrida e o intervalo de tempo gasto no percurso. • Se o deslocamento for positivo, a velocidade média será positiva e se o desolcamento for negativo a velocidade será negativa. FÍSICA - MECÂNICA • Velocidae escalar média = escalar • É a razão entre o valor da distância total percorrida e o intervalo de tempo total gasto no percurso. E sempre será positiva. • Velocidade negativa • Quando o móvel estiver se deslocando no sentido contrário da trajetória. • Velocidade instantânea • Velocidade medida a cada instante por um velocímetro, por exemplo. FÍSICA - MECÂNICA VETOR DESLOCAMENTO VETOR QUE REPRESENTA A DIREÇÃO E SENTIDO RESULTANTE DO MOVIMENTO. S D FÍSICA - MECÂNICA • DESLOCAMENTO x x x0 Velocidade média x v t velocidade escalar média v Distância total Tem po total FÍSICA - MECÂNICA • MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME O móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais. Assim, a velocidade do móvel deve ser constante. Definição 01 A área sob o gráficov t é num ericam nte e igualao espaço percorridoxt . área xt v t ou xt x0 vt FÍSICA - MECÂNICA • INCLINAÇÃO DA RETA NO GRÁFICO POSIÇÃO VERSUS TEMPO. Observe que: x t an t e que: Logo x v t v tan Definição 02 velocidadeé inclinação da reta t an gentedo gráfico posição tem po! FÍSICA - MECÂNICA Para calcular a inclinação da reta tangente de um ponto qualquer de uma curva qualquer, usaremos o método da derivação de uma função. Para este caso, o limite no ponto em questão deve existir. Assim: Definição 03 Dadaum a função posiçãoxt , dx sua derivada prim eira , fornece dt a funçãovelocidadevt , ou seja : dx v t dt FÍSICA - MECÂNICA 1) Certo motorista percorre 15 km em uma estrada reta por 10 minutos, quando verifica-se que a gasolina acabou. O motorista então decide caminhar e, 2 km depois, caminhando por 30 minutos, encontra um posto de combustível no qual permanece por 7 minutos para encher um galão, retornando para o veículo. Considerando que a velocidade tanto do carro quanto do motorista são contantes, determine: A) A velocidade média do percurso total efetuada pelo motorista. B) a velocidade escalar média do percurso total efetuada pelo motorista. FÍSICA - MECÂNICA 2) Coronel caminha por 80 m na direção leste. Logo após 120 m na direção sul. Supondo que Coronel gaste 3 minutos em todo trajeto, determine: A) A distância total percorrida por Coronel. B) O deslocamento total de Coronel. C) A direção do deslocamento total. FÍSICA - MECÂNICA 3) Com base nas definições sobre o MRU, analise o gráfico e responda as questões. A) O móvel contra-se com velocidade no intervalo entre 8s e 12s, Por quê? B) Quais são os intervalos onde há velocidade? C) Há velocidade negaiva em algum intervalo de tempo? D) Qual a distância total percorrida pelo móvel? E) Qual o deslocamento total? F) Qual a velocidade média do percurso?
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