FÍSICA EJA PROF.ª RISÔLDA FARIAS PROF. NELSON BEZERRA · entre o espaço total percorrido e o...
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IntroduçãoA física é, portanto, uma ciência em pleno desenvolvimento. A ciência e o mundo à nossa volta se modificam com as descobertas e os avanços tecnológicos delas resultantes. Física é um termo com origem no Grego “physis” que significa “natureza”.
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DefiniçãoA Física pode ser definida como uma ciência que busca descrever os fenômenos que ocorrem na natureza e prever a sua ocorrência. Atualmente oferecendo uma imagem da relação do ser humano com a natureza.
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VelocidadeÉ definida como a medida da rapidez em que um determinado objeto movimenta-se. A sua determinação depende basicamente da razão entre uma distância percorrida e o tempo gasto.
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Variação do espaço ou deslocamento escalar (ΔS): É a diferença entre a posição inicial (S0) ocupada por um móvel e sua posição final (Sf), matematicamente:
ΔS = Sf - Si
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Velocidade escalar médiaA chamada velocidade escalar média é resultado da razão entre o espaço total percorrido e o tempo total gasto no percurso. Indica o quão rápido um objeto se desloca em um intervalo de tempo médio e é dada pela seguinte razão:
∆SVm
=∆t
Sf - S
0Vm
=t
f - t
0
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Na equação acima temos:
Vm – velocidade escalar média.ΔS – variação do espaço.Δt – variação do tempo.
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Unidade de medidaA unidade de medida para velocidade adotada pelo Sistema Internacional de Unidades é o metro por segundo (m/s), mas existem outras unidades utilizadas em nosso cotidiano, e a principal delas é o km/h.
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Exemplo 1Um barco navega no rio Solimões. Observe a tabela, calcule o valor da velocidade média no S.I.
s(m) 5 10 15 20
t(s) 0 1 2 3
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SoluçãoDadosSo = 5 mS = 20 mto = 0 st = 3 s
∆SVm
=∆t
15Vm
=3
Sf - S
0
20 - 5
Vm
=
Vm
=
Vm
= 5 m/s
tf - t
0
3 - 0
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Exemplo 3:Um barco se desloca com velocidade constante de 72 km/h. Qual a velocidade média em m/s?
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Grandezas físicas e suas unidadesUma grandeza física é definida como tudo que pode ser medido, mensurado e representado através de um número e uma unidade de medida.
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Podemos classificar as grandezas em: • Escalares - aquelas que precisam apenas de módulo
e unidade de medida. Exemplo: Tempo, massa e temperatura.
• Vetorial - aquelas que precisam de módulo, direção, sentido e uma unidade de medida. Exemplo: Força, velocidade e campo.
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Podemos ainda dividir as grandezas em dois grupos segundo o Sistema Internacional de Unidades (SI).
• Fundamentais
Grandeza Unidade de Medida
Símbolo da Unidade
COMPRIMENTO metro m
MASSA quilogramas kg
TEMPO segundo s
TEMPERATURA kelvin K
CORRENTE ELÉTRICA ampère A
QUANTIDADE DE SUBSTÂNCIA mol mol
INTENSIDADE LUMINOSA candela cd
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• Derivadas
GRANDEZA FÍSICA: Área
Unidade de Medida: metro quadrado Símbolo: m3
VOLUME Metro cúbico m3
VELOCIDADE Metro por segundo m/s
ACELERAÇÃO Metro por segundo ao quadrado m/s2
FORÇA Newton N
PRESSÃO Newton por metro quadrado N/m2
TRABALHO, ENERGIA Joule J
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Dentre as grandezas físicas fundamentais mais importantes para nosso estudo e no nosso cotidiano temos o comprimento, a massa e o tempo.
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Medidas de comprimento:Comprimento - extensão de algo considerado de uma extremidade à outra.
altura
largura
com
prim
ento
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O SI considera como unidade-padrão para o comprimento o metro. A seguir temos uma tabela mostrando os múltiplos e submúltiplos do metro.
Nome Valor
Múltiplos
Quilômetro 1000 m
Hectômetro 100 m
Decâmetro 10 m
Unidade Padrão Metro 1 m
Submúltiplos
Decímetro 0,1 m
Centímetro 0,01 m
Milímetro 0,001 m
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Exemplos:Converta os valores de comprimento abaixo para metros:
1. 5,2 km2. 120 cm3. 400 mm4. 3400 mm
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Solução:
1. 5,2 x 1000 m = 5200 m2. 120 / 100 = 1,2 m3. 400 / 1000 = 0,4 m4. 3400 / 1000 = 3,4 m
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Medidas de TempoTempo é a duração relativa das coisas que cria no ser humano a ideia de presente, passado e futuro; período contínuo no qual os eventos se sucedem.
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O SI considera como unidade-padrão para o tempo o segundo. A seguir temos uma tabela mostrando os múltiplos e submúltiplos do segundo.
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Exemplos:Converta as medidas de tempo para segundos.
a) 2,5 horasb) 45 minc) 90 mind) 1 dia
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Solução:
1. 2,5 x 3600 s = 9000 s2. 45 x 60 s = 2700 s3. 90 x 60 s = 5400 s4. 1 x 24 x 3600 s = 86 400 s
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Deslocamento escalar (ΔS)Em física, o deslocamento escalar é a diferença entre a posição final ( Sf ) e a posição inicial ( Si ) de um móvel no seu movimento. Representa-se por ΔS e no SI vem expresso em metros.
ΔS = Sf - Si
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Variação do tempo (Δt)Variação de tempo é equivalente ao tempo utilizado pelo móvel para percorrer a trajetória proposta e pode ser calculado como sendo a subtração entre o tempo final e o tempo inicial do percurso (Δt = tf – t0).
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Velocidade escalar médiaA velocidade escalar média (vm) de um móvel é, por definição, a razão entre o deslocamento escalar (ΔS) e o intervalo de tempo (Δt) gasto para percorrê-lo. Assim, a expressão matemática da velocidade escalar média é:
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∆SVm
=∆t
Na equação acima temos:
Vm – velocidade escalar média.ΔS – variação do espaço.Δt – variação do tempo.
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O intervalo de tempo (Δt) é a diferença entre o instante inicial to e o instante final t, correspondente ao início e ao fim do percurso, e é representado pela expressão:
Δt = t- t0
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Vejamos que como (Δt) é uma grandeza positiva, VM terá sempre o mesmo sinal de (ΔS). No SI (Sistema Internacional de Unidades), a unidade de medida da velocidade média é m/s.
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Para fazermos as conversões m/s para km/h e vice-versa, podemos fazer uso do seguinte esquema:
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Exemplo 1:Baseado no esquema da figura, calcule a velocidade média desenvolvida pelo veículo.
Si
ti
t = 0h
30km 190km
t = 2ht
f
Sf
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