Física!!!Física!!!

A origem da FísicaFísica como teorias e conhecimentos organizados está na GréciaGrécia.

A palavra FísicaFísica vem de PhysisPhysis (no grego) que significa NaturezaNatureza.

Ou seja, da Física derivaram todas as outras Ciências. (Filosofia, Biologia, Química, Matemática...)

Professor André

Divisões da FísicaDivisões da Física

FÍSICA CLÁSSICAFÍSICA CLÁSSICA X X FÍSICA MODERNAFÍSICA MODERNAMecânicaTermologiaÓpticaOndulatóriaEletro-magnetismo

RelatividadeMecânica QuânticaFísica Atômica e Nuclear

MecânicaMecânica

CINEMÁTICACINEMÁTICA

Estuda os movimentosmovimentos dos corpos sem se preocupar com suas causas.

Conceitos Conceitos fundamentais fundamentais

da da CinemáticaCinemática

Repouso e movimentoRepouso e movimento

Um corpo está em movimentomovimento quando sua posição em relação a um referencialreferencial varia no decorrer do tempo; caso contrário está em repousorepouso.

ReferencReferencial?ial?

É qualquer corpo que seja adotado como referencia para estudos em Cinemática.

Ponto materialPonto material

Ponto material é qualquer corpo cujas dimensões são desprezíveis em relação ao restante dos corpos envolvidos em uma situação física a ser estudada.

Você considera o planeta Terra um corpocorpo de grandes dimensões?

TrajetóriaTrajetória

Trajetória é o conjunto de pontos no qual o corpo passa ao se deslocar por um certo caminho.

TRAJETÓRIA x REFERENCIALTRAJETÓRIA x REFERENCIAL

Grandezas Grandezas fundamentais fundamentais

da da CinemáticaCinemática

Espaço e PosiçãoEspaço e Posição

Espaço é um número que indica a posiçãoposição de um corpo dentro de uma trajetória. E seu módulo indica a distância desse ponto até a origemorigem.

Unidade de medida de espaço:Mesmo unidade de comprimento e distância.

No SI No SI – metro (m)– metro (m)

Deslocamento escalar Deslocamento escalar ((ΔΔS)S)

O deslocamento escalar de um móvel é a diferença entre seu espaço final (S)espaço final (S) e seu espaço inicial (Sespaço inicial (S00))..

ΔΔS = S – SS = S – S00

É a diferença entre a posição final e

inicial.

Distância percorrida

É o quanto efetivamente o

móvel percorreu.

Deslocamento ≠

Velocidade MédiaVelocidade Média

Δt

ΔSVm

É a taxa de variação do movimento no decorrer do tempo.

Aceleração Escalar Média Aceleração Escalar Média

É a taxa de variação da velocidade no tempo.

t

Vam

Unidades de medida

Tempo

segundo (s) minuto (min) hora (h)

EspaçoEspaço

centímetro (cm) metro (m) Quilômetro (km)

Velocidade

Movimento Retilíneo UniformeMovimento Retilíneo UniformeMRUMRU

Movimento que se dá sobre uma trajetória trajetória retilínearetilínea e a velocidade constante.velocidade constante.

Como a velocidade não muda em nada (direção, sentido ou intensidade) a aceleração é nula.aceleração é nula.

Equação Horária dos Espaços (MRU)Equação Horária dos Espaços (MRU)

t

SV

0

0

tt

SSV

0SStV

tVSS 0

xABxf .)(

Movimento Retilíneo Uniformemente Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)Variado (MRUV)

Movimento que se dá sobre uma trajetória retilíneatrajetória retilínea e a velocidade velocidade variavaria com o passar do tempo.

A aceleração é constanteaceleração é constante e não nula.

Equações do MUVEquações do MUV

0

0

TT

VVa

VELOCIDADEVELOCIDADE

T

Va

TaVV .0

taVV .0

POSIPOSIÇÇÃOÃO

2.

2attvSS oo

TORRICELLITORRICELLI

Savv o ..222

xABxf .)(

2..)(

2xAxBCxf

Classificação do movimentoClassificação do movimento

Quanto ao sentido da velocidade:Quanto ao sentido da velocidade:

Progressivo

Sentido positivo V > 0V > 0

RetrógradoSentido negativo V<0V<0

Quanto à variação da velocidade:Quanto à variação da velocidade:

AceleradoVelocidade aumenta em móduloVelocidade e aceleração sinais =sinais =

RetardadoVelocidade diminui em módulo.Velocidade e aceleração sinais sinais

Classificação do movimentoClassificação do movimento

Gráfico posição em função do tempoGráfico posição em função do tempo

S

t

Retrógrado

Progressivo

tVSS 0

GRÁFICOS MRUGRÁFICOS MRU

Gráfico velocidade em função Gráfico velocidade em função do tempodo tempo

V

t

Retrógrado

Progressivo

Área = S

Gráfico posição em função do tempoGráfico posição em função do tempo

S

t

Retrógrado

Acelerado

Progressivo

Retardado

2.

2attvSS oo

Aceleração negativa.

GRÁFICOS MRUVGRÁFICOS MRUV

S

t

Progressivo

AceleradoRetrógrado

Retardado

Aceleração positiva

Gráfico posição em função do tempoGráfico posição em função do tempo

GRÁFICOS MRUVGRÁFICOS MRUV

2.

2attvSS oo

Gráfico Velocidade em função do tempoGráfico Velocidade em função do tempo

V

t

Retrógrado

Acelerado

Progressivo

Retardado Aceleração negativa

Área = S

taVV .0

GRÁFICOS MRUVGRÁFICOS MRUV

V

t

Retrógrado

Retardado

Progressivo

AceleradoAceleração

Positiva

Área = S

Gráfico Velocidade em função do tempoGráfico Velocidade em função do tempo

GRÁFICOS MRUVGRÁFICOS MRUV

Vetores

Caracterizadas por um valor numéricovalor numérico (Módulo),uma direçãodireção e um sentidosentido. Ex:Deslocamento; velocidade; aceleração; força; impulso; quantidade de movimento;etc.

GRANDEZAS ESCALARESGRANDEZAS ESCALARES

Caracterizadas por um valor numéricovalor numérico e por uma unidadeuma unidade. Ex:comprimento,área,volume, densidade, massa, tempo, energia, potência,etc.

GRANDEZAS VETORIAISGRANDEZAS VETORIAIS

Vetores Vetores

É uma representação gráficarepresentação gráfica de uma grandeza vetorial que possui como características módulo, direção e sentidomódulo, direção e sentido.

Direção

Operação com vetores

ADIÇÃADIÇÃOO

REGRA DO POLÍGONOREGRA DO POLÍGONO

REGRA DO POLÍGONOREGRA DO POLÍGONO

REGRA DO POLÍGONOREGRA DO POLÍGONO

Regra do Regra do ParalelogramoParalelogramo

Regra do Regra do ParalelogramoParalelogramo

Regra do Regra do ParalelogramoParalelogramo

Regra do Regra do ParalelogramoParalelogramo

cos222 abbaR

a

b

R

Para calcular o módulo do vetor resultante, utilize a seguinte relação matemática:

Regra do Regra do ParalelogramoParalelogramo

Lei dos Cossenos

CASOS PARTICULARESCASOS PARTICULARES

CASOS PARTICUPARESCASOS PARTICUPARES

Decomposição de VetoresDecomposição de Vetores

Ax

Ay

y

x

AAy

cos.AAx

senAAy .

A

Aysen

A

Axcos

Movimento cuja trajetória seja uma circunferência.

MCUMCU: O vetor velocidade tem módulo constantemódulo constante, mas a direçãodireção deste vetor varia continuamentevaria continuamente. Possui aceleração centrípetaaceleração centrípeta não nula e aceleração aceleração tangencial nula.tangencial nula.

Movimento Circular.Movimento Circular.

Movimento Circular UniformeMovimento Circular Uniforme

Período(T):Período(T): TempoTempo gasto para a conclusão de um dado eventoevento. Freqência(F):Freqência(F): Número de eventoseventos completos em uma unidade de tempotempo.

TF

1

Unidades (SI):

T – segundo

F – Hertz (HZ)

Velocidade Angular (Velocidade Angular ())

Velocidade angular média é dada por:

t

θ ω

Tempo

EspaçoVm

T

2 ω

f2 ω

Unidade de :

θ (ângulo)

π rad

0 graus

= rad/s

π rad = 1800

Velocidade Linear (Tangencial)Velocidade Linear (Tangencial)

t

Sv

T

Rv

2

Rfv 2

Rv

Aceleração CentrípetaAceleração Centrípeta

Representa-se por um vetor vetor perpendicular aoperpendicular ao

vetor velocidade vetor velocidade (direção radial) e orientado

para o centro da centro da trajetória.trajetória.

R

vaC

2

Acoplamento de poliasAcoplamento de polias

É possível efetuar a transmissão de movimento circular entre duas rodas, dois discos ou duas polias através de alguns procedimentos básicos: encostando-encostando-osos, ligando-os por uma correiacorreia ou corrente ou ligando-os através de um eixo.eixo.

Acoplamento por correiaAcoplamento por correia

BA VV BA

Acoplamento por eixoAcoplamento por eixo

BA

BA VV

Movimentos verticaisMovimentos verticais

Aceleração da gravidade (g) MRUVMRUV

As equações que regem os movimentos verticais são as As equações que regem os movimentos verticais são as mesmas do MRUV.mesmas do MRUV.

Queda livre Lançamento vertical

Queda livreQueda livre

Movimento do corpo que apenas está sujeito

à interação da gravidade, desprezando adesprezando a

resistência do ar. resistência do ar.

Um corpo em queda livre cai,verticalmente, com

Movimento retilíneo eMovimento retilíneo e

Uniformemente acelerado.Uniformemente acelerado.

Lançamento vertical Lançamento vertical

Movimento do corpo que apenas está sujeito

à interação da gravidade, desprezando adesprezando a

resistência do ar. resistência do ar.

O corpo é lançado com uma certa velocidade e esta varia de acordo com o tempo, sob a ação da gravidade.

No ponto de altura No ponto de altura máxima a velocidade máxima a velocidade do corpo é nulado corpo é nula

g

Lançamento OblíquoLançamento OblíquoO lançamento oblíquo é uma composição de dois movimentos:

Movimento horizontal: Movimento Uniforme.Movimento Uniforme.Movimento Vertical: Movimento uniformemente VariadoMovimento uniformemente Variado, sujeito a aceleração gravitacional (g).

θvv x cos00

COSvv X .00 tvSS x 0

Movimento HorizontalMovimento Horizontal

θvv y sen00

gtvv yy 0

22yx vvv

2

2

00gttvyy y

Movimento VerticalMovimento Vertical

PROPRIEDADESPROPRIEDADES

A componente horizontal da velocidade permanece constante.

A componente vertical da velocidade diminui até atingir a altura máxima e aumenta da altura máxima até voltar ao solo.

Na altura máxima a velocidade da partícula é mínima, mas não é nula.

60º

Para ângulos complementares (α + β = 90º) o alcance será o mesmo.

30º

Qual corpo terá maior alcance?Qual corpo terá maior alcance?PROPRIEDADESPROPRIEDADES

g

α

β 45º

Para ângulo de lançamento de 45 º o alcance será máximo (com a mesma velocidade inicial).

V

1

2 3

QUAL CHEGARÁ PRIMEIRO AO SOLO?QUAL CHEGARÁ PRIMEIRO AO SOLO?

PROPRIEDADESPROPRIEDADES

V

1

2 3

PROPRIEDADESPROPRIEDADES