FÍSICA


                               CINEMÁTICA ESCALAR
1. INTRODUÇÃO                                                  ...
Se o móvel avançar e, em seguida, recuar so-                Vm =
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5   A respeito dos conceitos de movimento e re-
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    1 A Terra está em movimento em relação ao
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02 cinemtica escalar-conceitos

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02 cinemtica escalar-conceitos

  1. 1. FÍSICA CINEMÁTICA ESCALAR 1. INTRODUÇÃO 1.5. Espaço ou Posição Escalar (S) A cinemática escalar é a parte da Mecânica Determina a localização do ponto material em que apenas descreve o movimento, sem se preocupar uma determinada escala ao longo da trajetória. Ob- com a sua causa. serve que a posição não representa o quanto a partí- Só podemos dizer que conhecemos o movi- cula deslocou-se. Quando se diz, por exemplo, que há mento de um corpo se, e somente se, em qualquer um automóvel quebrado no quilômetro 20 da BR instante, pudermos informar qual a posição, a veloci- 040, você com certeza sabe sua localização; no en- dade e a aceleração que esse corpo terá. tanto, não pode determinar quanto ele viajou para chegar lá, pois não sabe de onde o automóvel partiu. 1.1. Ponto Material Corpo cujas dimensões são desprezíveis, quando 1.6. Deslocamento Escalar ou Variação comparadas com outras dimensões envolvidas no es- de Espaço (∆s): tudo do fenômeno. Seja So a posição escalar de uma partícula de Exemplo: a Terra em relação à Via Láctea tem um instante t0 e S sua posição escalar no instante t. O dimensões desprezíveis. Assim, em relação à Via deslocamento escalar é definido por: Láctea, a Terra é um ponto material. ∆S = S − S 0 No estudo de um ponto material, devemos desprezar seu movimento de rotação. 100 Km 300 Km 1.2. Corpo Extenso Corpo cujas dimensões não podem ser des- S0 S prezadas no estudo de um determinado fenômeno. Exemplo: Na figura, um automóvel sai do quilômetro Um carro fazendo uma manobra em uma gara- 100 e vai ao quilômetro 300. Para calcular o deslo- gem é um corpo extenso. O mesmo carro em relação camento escalar temos: à rodovia Belém-Brasília é um ponto material. ∆S = S – So 1.3. Trajetória Linha que une todas as sucessivas posições de ∆S = 300 – um objeto. 100 P2 ∆S = 200 km 1.7. Velocidade Escalar Média (Vm) É muito comum, ao assistirmos a uma corrida P1 P3 de automóveis, o locutor dizer qual foi a velocidade média dos carros em uma determinada volta ou mes- A forma da trajetória depende do referencial mo em toda a corrida. Isto não significa, porém, que adotado. aquela tenha sido a velocidade do carro em todo o percurso. Exemplo: Define–se velocidade escalar média de um Um estudante, sentado no banco de um ônibus móvel, o quociente entre a variação de espaço e o in- em movimento retilíneo uniforme, lança uma borra- tervalo de tempo gasto. cha para cima, na vertical. Para o estudante, a trajetó- ria da borracha, será uma reta. Para um observador ∆S parado na estrada, a trajetória será um arco de pará- Vm = ∆t bola. 1.4. Movimento e repouso. Para converter km/h em m/s, basta dividir o Um ponto material está em repouso em relação valor em km/h pelo fator de conversão 3,6. Para a a um certo referencial quando sua posição não varia transformação inversa – converter m/s em km/h – para este referencial. Caso ocorra variação na posi- basta multiplicar o valor em km/h por 3,6. ção, o ponto material estará em movimento para a- Dizer que a velocidade de um móvel é cons- quele referencial. tante significa que essa velocidade é a mesma em qualquer instante e que é igual à velocidade escalar média em qualquer intervalo de tempo. Editora Exato 4
  2. 2. Se o móvel avançar e, em seguida, recuar so- Vm = ∆s , vamos substituir = 5= ∆s , como o bre a mesma trajetória, voltando ao ponto de partida, ∆t 30 temos: número 30 está dividindo, o ∆s ele passa para o outro ∆S = 0 e Vm = 0. lado multiplicando o 5, olhe 5.30 = ∆s ESTUDO DIRIGIDO ∆s = 150m 1 Defina ponto material e cite um exemplo. 3 Um automóvel possui velocidade média de 100km/h. Calcule o tempo que ele gasta para percorrer 400km. Resolução: 2 Um estudante sentado no banco de um ônibus Dados que viaja a 60km/h estará certamente em mo- Vm=100km/h vimento. Certo ou errado? Justifique. ∆s 400km ∆t = ? Vm = ∆s = 100 = 400 ∆t ∆t 400 // 3 Qual a fórmula para se calcular a velocidade ∆t = 100 // escalar média? Escreva o significado de cada símbolo e sua respectiva unidade no sistema ∆t = 4h internacional. EXERCÍCIOS 1 Calcule a velocidade escalar média de um homem que corre 200m num intervalo de EXERCÍCIOS RESOLVIDOS tempo de 40s. 1 Um carro percorre 300km em 3 horas. Calcule sua velocidade escalar média. Dê a resposta 2 Um carro leva 8 horas para ir de Brasília a em km/h e depois transforme para m/s. Belo Horizonte. Considerando que o mesmo Resolução: tenha desenvolvido uma velocidade média de Dados: 93km/h, calcule a distância percorrida pelo ∆s = 300km veículo. ∆t = 3h Vm = ? ∆s 300 3 A prova mais rápida de uma Olimpíada é a Vm = → Vm = corrida de 100m no atletismo. Sabendo que ∆t 3 km esta prova dura aproximadamente 10s, qual a Vm = 100 h velocidade média desenvolvida pelos atletas Para transformar km/h para m/s basta dividir por nesta prova? 3,6, assim: 100 ÷3,6 = Vm = 27,7m/s. 4 Juliano foi a um concerto de uma orquestra 2 Um cavalo corre com velocidade média de sinfônica, mas, como chegou um pouco atra- 5m/s. Calcule o seu deslocamento após 30s de sado, teve que se sentar nas últimas cadeiras. corrida. Considerando que ele estava a 99m do palco, Resolução: onde estava a orquestra, quanto tempo o som Dados: levaria para sair do palco e chegar aos ouvidos Vm = 5m/s de Juliano? (velocidade do som no ar = ∆t = 30s 330m/s) ∆s = ? Editora Exato 5
  3. 3. 5 A respeito dos conceitos de movimento e re- pouso, julgue os itens: 1 A Terra está em movimento em relação ao Sol. 2 Um móvel pode estar em movimento em rela- ção a um referencial e em repouso em relação a outro. 3 As estrelas do céu estão em repouso. 4 Se uma pessoa está em repouso em relação à Terra, ela está em repouso em relação a todos os outros referenciais. GABARITO Estudo dirigido 1 Corpo de dimensões desprezíveis quando o comparamos com outras dimensões. Exemplo: a terra em relação ao universo é desprezível, já em relação a você ela é muito grande; logo, em relação ao universo, a Terra é um ponto material e em relação a você, não. 2 Errado. Depende do referencial. Por exemplo: para uma árvore na estrada, o estudante estaria em movimento; já, para o banco do ônibus, ele está parado (repouso). ∆s 3 Vm = ∆t Vm = velocidade média (m/s) ∆s = deslocamento (m) ∆t = variação de tempo (s) Exercícios 1 5m/s. 2 744km. 3 10 m/s. 4 0,3s. 5 C, C, E, E Editora Exato 6

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