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FÍSICA *Do grego, que significa natureza, pois nos primórdios eram estudados aspectos do mundo animado e inanimado.* Atualmente, é a ciência que estuda a natureza em geral, principalmente, as interações da matéria e energia, desde corpos infinitamente pequenos (mecânica quântica) até infinitamente grandes (Cosmologia). * Identifica e trabalha com as leis básicas que regem o universo. * Sendo uma ciência, utiliza o método científico, baseando-se na matemática e na lógica para a formulação de seus conceitos.
Divisões da Física • Quântica trata do universo do muito pequeno, dos átomos e das partículas que compõem os átomos. • Clássica trata dos objetos que encontramos no nosso dia-a-dia. • Relativística trata de situações que envolvem grandes quantidades de matéria e energia.
Divisão Tradicional • Mecânica (cinemática, dinâmica, estática, hidrostática) • Termologia (termometria, calorimetria, termodinâmica) • Ondulatória • Óptica • Eletrologia (eletrostática, eletrodinâmica, magnetismo e eletromagnetismo) • Física Moderna
2009: Ano Internacional da Astronomia (200 anos das observações de Galileu-Galilei)
CINEMÁTICA Parte da Física que estuda o movimento sem preocupar-se com as causas que deram origem ou interferem no movimento.
CINEMÁTICA: Conceitos • Movimento: quando a posição entre o corpo e o referencial variar com o tempo. • Repouso: quando a posição entre o corpo e o referencial não variar no decorrer do tempo. • Trajetória: • Velocidade escalar média: V = ΔS/Δt onde: ΔS = S – So (variação na posição do móvel: posição final – posição inicial) Δt (variação do tempo em que ocorreu o movimento)
Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) • Caracteriza-se por percorrer distâncias iguais em intervalos de tempos iguais, ou seja, o módulo do vetor velocidade é constante e diferente de zero. • A aceleração do móvel é nula. • Função utilizada no MRU: S = So + Vt S = posição final So = posição inicial V = velocidade do móvel t = tempo
Gráficos do MRU 1º: Posição x Tempo • Movimento progressivo: Velocidade positiva, isto é, o móvel desloca-se no sentido positivo da trajetória. • Movimento regressivo: Velocidade negativa, isto é, o móvel desloca-se no sentido negativo da trajetória.
Gráficos do MRU 2º: Velocidade x Tempo
PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRU 1º: Posição x Tempo
PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRU 2º: Velocidade x Tempo
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) • Movimento cuja velocidade varia uniformemente no decorrer do tempo, isto é, varia de quantidades iguais em intervalos de tempos iguais. • A aceleração do móvel é constante no decorrer do tempo e diferente de zero. • O espaço percorrido aumenta proporcionalmente ao quadrado do tempo. • Funções utilizadas no MRUV: V = Vo + at S = So + Vot + at2 2 V2 = Vo2 + 2aΔS (equação de Torricelli) a = ΔV/Δt
Gráficos do MRUV 1º: Posição x Tempo • Concavidade voltada para cima = aceleração positiva • Concavidade voltada para baixo = aceleração negativa
Gráficos do MRUV 2º: Velocidade x Tempo • Velocidade e aceleração com sinais iguais = movimento acelerado • Velocidade e aceleração com sinais diferentes = movimento retardado
Gráficos do MRUV 3º: Aceleração x Tempo
PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRUV 1º: Velocidade x Tempo
PROPRIEDADES NOS GRÁFICOS DE MRUV 2º: Aceleração x Tempo
EXERCÍCIOS 1) A função horária de um carro que faz uma viagem entre duas cidades é dada por S = 100 + 20t. Determine em unidades do sistema internacional. a) a posição inicial; b) a velocidade; c) a posição final em 30 s.
2) Um carro partindo do repouso leva 5 s para alcançar a velocidade de 20 m/s, calcule sua aceleração média.
3) Um corpo realiza um movimento uniformemente variado segundo a equação horária S = - 2t + 4t2 Julgue os itens: 1 A velocidade inicial do corpo é de –2 m/s. 2 A aceleração do corpo é de 4 m/s². 3 No instante t = 2 s o corpo estará na posição S = 20 m.
4) No gráfico, representam-se as posições ocupadas por um corpo que se desloca numa trajetória retilínea, em função do tempo. Pode-se, então, afirmar que o módulo da velocidade do corpo: a) aumenta no intervalo de 0 s a 10 s; b) diminui no intervalo de 20 s a 40 s; c) tem o mesmo valor em todos os diferentes intervalos de tempo; d) é constante e diferente de zero no intervalo de 10 s a 20 s; e) é maior no intervalo de 0 s a 10 s.
5) Um barco, navegando a favor da correnteza de um rio, tem velocidade de 6 m/s e, contra a corrente, sua velocidade é 2 m/s, ambas em relação à Terra. Podemos afirmar corretamente que a velocidade da correnteza, em relação à Terra, e a velocidade do barco, em relação a correnteza, são, respectivamente: a) 4 m/s e 2 m/s b) 2 m/s e 4 m/s c) 1 m/s e 2 m/s d) 2 m/s e 1 m/s e) 6 m/s e 4 m/s
