Apostila Curso de Física 1Ano Módulo 01 Cinemática

8/14/2019 Apostila Curso de Fsica 1Ano Mdulo 01 Cinemtica

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COLGIO ESTADUAL NILSON SOCORRO - 2007 1 Ano

CURSO DE FSICA Mdulo 1

ndice

CINEMTICA ESCALAR......................................................................................................2Exerccios de classe......................................................................................................3Velocidade Escalar........................................................................................................4Exerccios de classe......................................................................................................5Atividades para casa.....................................................................................................6

MOVIMENTO UNIFORME.....................................................................................................9Funo Horria..............................................................................................................9Atividades para casa...................................................................................................10

GRFICOS DO MOVIMENTO UNIFORME........................................................................12Grfico Velocidade x Tempo.......................................................................................12Exerccio de Classe.....................................................................................................13Grfico Espao x Tempo.............................................................................................13Atividades para casa...................................................................................................14

Elaborado por : Wagner CardosoData: Fevereiro / 2007

Verso 1.0


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FSICA: CINEMTICA ESCALAR Mdulo 1

CINEMTICA ESCALARA Fsica objetiva o estudo dos fenmenos fsicos por meio de observao, medio eexperimentao, permite aos cientistas identificar os princpios e leis que regem estesfenmenos e fazer as generalizaes que so a base para invenes capazes de mudar o

percurso da histria da humanidade.A fsica pode ser dividida, para fins didticos, em 5 tpicos: Mecnica, Termologia, ptica,Ondulatria e Eletromagnetismo.Neste ano estudaremos a Mecnica, que divide-se em dois tpicos:Cinemtica Estudo dos movimentos; explorao de conceitos bsicos como posio,velocidade e acelerao.Dinmica Anlise do conceito de fora e sua relao com o movimento; estudo de algumasforas peculiares, at chegar ao conceito de trabalho e energia.

Ponto Material No enunciado de temas e questes de fsica comum a expresso pontomaterial: ... o ponto material se desloca com v = 2 m/s....Qual o significado dessa expresso? Qual a sua utilidade? A idia fsica de ponto material ade um corpo cujas dimenses possam ser desprezadas em relao a outras dimensesenvolvidas no fenmeno que se esteja examinando.

Referencial o lugar onde est localizado de fato um observador em relao ao qual umdado fenmeno (como um corpo em movimento) est sendo analisado. Por exemplo, quando omovimento analisado a partir de um referencial preso Terra, imaginemos um observadorligado ela e nos transmitindo as imagens do fenmeno como ele o v.

Movimento e repouso Um corpo est em movimento em relao a um dado referencialquando as sucessivas posies ocupadas pelo corpo, em relao a esse referencial, semodificam no decorrer do tempo. Caso contrrio, dizemos que o corpo est em repouso emrelao a esse mesmo referencial.

Trajetria Corresponde a linha geomtrica descrita por um ponto material ao se deslocarem relao a um dado referencial. A forma assumida pela trajetria depende do referencialadotado.

Espao representado pela letra s, a medida algbrica, ao longo de uma determinadatrajetria, da distncia do ponto onde se encontra o mvel ao ponto de referncia adotadocomo origem.

Deslocamento Escalar a variao do espao, representamos por s , dado peladiferena entre o espao final e o espao inicial.

Uma longa viagem comea com um nico passo Lao-Ts

Professor Wagner Cardoso 2


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Exerccios de classe

1. A respeito do conceito de ponto material, assinale certo ou errado.I. Uma formiga pode, em qualquer circunstncia, ser considerada um ponto material.II. Um elefante nunca pode ser considerada um ponto material.III.Dependendo da situao, um trem com 200 m de comprimento pode ser considerado

um ponto material.

2. Assinale em quais das afirmativas abaixo o mvel pode ser considerado um ponto materialI. Um carro indo de Belo Horizonte a Goinia percorrendo 828 km.II. Um nibus manobrando no estacionamento da empresa.III. A Terra girando ao redor do Sol.

3. (Uniube-MG) Considere a seguinte situao: um nibus movendo-se por uma estrada, eduas pessoas, uma, A, sentada no nibus, e outra, B, parada na estrada, ambasobservando uma lmpada fixa no teto do nibus. A diz: A lmpada no se move emrelao a mim.B diz: A lmpada est se movimentando, uma vez que que ela est seafastando de mim.a) A est errada e B est certab) A est certa e B est erradac) Ambas esto erradasd) Cada uma, dentro do seu ponto de vista, est certa

4. A figura representa quatro posies (A, B, C e D) ocupadas por um mvel em ummovimento retilneo.

a) Qual o espao do mvel quando ele se encontra no ponto B? E quando se encontra noponto D?

b) Suponha que o mvel se desloque de A para C, determine o deslocamento escalar.c) Suponha, agora, que o mvel se desloque de B para D e, em seguida, retorne a C.

Determine o deslocamento escalar entre B e C.




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Exerccios de classe1. Um automvel passou pelo km 24 de uma rodovia s 12 h. Em seguida, passou pelo km

208 da mesma rodovia, s 14 h. Qual foi a velocidade mdia do automvel entre os doispontos, em km/h e em m/s?

2. Transforme:

a) 36 km/h em m/s

b) 54 km /h em m/s

c) 30 m/s em km/h

d) 10 m/s em km/h

e) 20 m/s em km/h

3. As cidades de Vitria, no Esprito Santo, e Salvador, na Bahia, esto separadas por 1200

km, aproximadamente. Um automvel sai de Vitria s 6 h, com destino a Salvador.Durante o trajeto o motorista para por 1 h, para reabastecimento e lanche. s 21 h elechega a Salvador, tendo gasto na viagem 104 litros de combustvel. Determine:

a) Qual foi a velocidade mdia de toda a viagem?

b) Qual foi o consumo mdio do combustvel, em km/L?

4. Um atleta percorre 100 m em 10 s. Qual a sua velocidade escalar mdia?

5. Uma pessoa percorre a p 600 m em 10 min. Qual a velocidade mdia dessa pessoa emm/s? E em km/h?

6. Um automvel passa pelo km 60 de uma rodovia s 10 h e pelo km 180 s 12 h. Avelocidade escalar mdia do automvel entre esses dois pontos foi de:

a) 120 km/h

b) 90 km/h

c) 60 km/h

d) 30 km/h

e) 13 km/h

7. Um nibus parte s 8 h de uma cidade localizada no km 100 de uma rodovia e s 12 hpera em um posto localizado no km 400 dessa mesma rodovia para almoo. A velocidademdia do nibus nesse trajeto foi de:

a) 60 km/h

b) 75 km/h

c) 80 km/h

d) 90 km/h

e) 100 km/h




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Atividades para casa1. Um carro faz uma viagem de 400 km a uma velocidade mdia de 80 km/h. Um segundo

carro, partindo 1 h mais tarde, para chegar junto com o primeiro carro, deve movimentar-se a uma velocidade mdia de:

a) 66,7 km/h

b) 80 km/h

c) 90 km/h

d) 100 km/h

e) 120 km/h

2. Dois amigos fazem uma viagem de carro at uma praia, distante 800 km de sua cidade,em 10 h, incluindo meia hora de parada para lanche e reabastecimento. A velocidademdia do carro nessa viagem foi de:

a) 80 km/h

b) 84 km/h

c) 90 km/h

d) 100 km/h

e) 110 km/h

3. (Fund. Carlos ChagasSP) Qual a velocidade mdia, em km/h, de uma pessoa quepercorre, a p, 1200 m em 20 min?

a) 4,8b) 3,6

c) 2,7

d) 2,1

e) 1,2

4. Um veculo vai do ponto A ao ponto B com velocidade mdia de 20 m/s e do ponto B aoponto C com velocidade mdia de 40 m/s. Calcule a velocidade mdia para todo opercurso.

5. (PUC-SP) Um observador O, situado em C v passar uma carreta M dotada de velocidadeconstante 17 m/s; 4,2 segundos depois ouve o choque da carreta contra o obstculoAB . Sendo de 340 m/s a velocidade de

propagao do som no ar, qual a distncia quesepara o observador do obstculo?




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6. Os astrnomos costumam usar uma unidade de comprimento denominada ano-luz que definida como a distncia percorrida pela luz, no vcuo, em 1 ano. Sabendo que avelocidade da luz no vcuo aproximadamente igual a 3 10 8 m/s, o valor aproximado de1 ano-luz :

a) 7,2 10

12

mb) 3,6 1012 m

c) 3,6 1015 m

d) 9,5 1015 m

e) 9,5 1012 m

7. Os marinheiros costumam usar uma unidade de velocidade denominada n. Por definio,1 n igual a 1 milha martima por hora. Sabendo que 1 milha martima igual a 1852

metros, calcule o valor aproximado, em km/h, da velocidade de um navio que se movecom velocidade de 20 ns.

8. (Cefet-RS) A velocidade mxima na BR-471, que corta a reserva do Taim, no Rio Grandedo Sul, de 60 km/h. Essa velocidade corresponde a:a) 10 m/sb) 16,7 m/sc) 33,3 m/sd) 216 m/s

9. (Mackenzie-SP) A distncia mdia da Terra Lua de 390.000 km. Sendo a velocidade daluz no vcuo igual a 300.000 km/s, o tempo mdio gasto por ela para percorrer essadistncia de:a) 0,77 sb) 1,3 sc) 13 sd) 77 se) 1300 s

10.(Uniube-MG) Um nibus gastou 6 h para ir da Ponte do Rio Grande at so Paulo quedistam aproximadamente 420 km. Percorreu, nas primeiras 3 h, 220 km e, nas 3 hseguintes, os 200 km restantes. correto afirmar que a velocidade mdia do nibus foi de:a) 75 km/hb) 65 km/h

c) 70 km/hd) 80 km/h




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11. (Uece) Uma substncia injetada na veia, na regio dorsal da mo de um paciente, percorre70 cm at o corao a uma velocidade mdia de 20 cm/s. Da percorre 30 cm com umavelocidade mdia de 30 cm/s at alcanar o crebro. A velocidade escalar mdia dasubstncia, desde o instante em que foi injetada at alcanar o crebro, :a) 20 cm/sb) 22,2 cm/sc) 24,4 cm/sd) 25 cm/s

12. (Uni for-CE) Um automvel mantm, numa estrada retilnea, uma velocidade constante de90 km/h. No intervalo de tempo de 12 minutos e 24 segundos, a distncia percorrida peloautomvel de:a) 32,4 kmb) 18,6 km

c) 324 kmd) 186 kme) 30 m




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FSICA: MOVIMENTO UNIFORME Mdulo 1

Atividades para casa1. Se uma pessoa anda 2 km em 30 min, a sua velocidade, admitida constante, de:

a) 1 km/h

b) 2 km/hc) 3 km/h

d) 4 km/h

e) 5 km/h

2. A velocidade do som no ar praticamente constante e igual a 340 m/s. Quanto tempodemora para uma pessoa ouvir uma exploso que aconteceu a 1700 m de distncia?

3. O Sol encontra-se a 150 milhes de quilmetros da Terra. Ento, um raio de luz, viajandocom velocidade constante de 300 mil quilmetros por segundo, demora para vir do Sol

Terra:a) 2 sb) 50 sc) 200 sd) 500 se) 2000 s

4. A funo horria dos espaos de um mvel s = 5 + 3t. Considere s em metros e t emsegundos. Determine:a) o espao inicial e a velocidade do mvel.

b) o espao do mvel no instante t = 10 s.

5. Um mvel se desloca obedecendo seguinte funo horria: s = -50 + 20t.a) Qual o espao inicial e a velocidade do mvel?b) Em que instante o mvel passa pela origem dos espaos?c) Qual o espao e a velocidade do mvel no instante t = 10 s?

6. Em uma trajetria orientada, o espao inicial de um mvel de -40 m. Se a velocidade domvel constante e igual a 10 m/s, determine o espao no instante t = 5 s.

7. Um carro passa pela cidade A s 10 h com velocidade constante de 80 km/h, conformemostra a figura abaixo:

correto afirmar que o carro passar pela cidade B s:a) 11 hb) 12 hc) 13 hd) 14 h

e) 15 h




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FSICA: GRFICOS DO MOVIMENTO UNIFORME Mdulo 1

GRFICOS DO MOVIMENTO UNIFORMEOs grficos facilitam a visualizao global do movimento, permitindo-nos focalizar umdeterminado instante sem perder de vista o que aconteceu antes e depois do instantefocalizado.

Grfico Velocidade x TempoNo movimento uniforme, como a velocidade escalar constante, sua representao grfica uma reta paralela ao eixo dos tempo.

Grficos da velocidade em funo do tempo (v x t) para o movimento uniforme: ema, progressivo (v > 0) em b, retrgrado (v < 0).

A figura abaixo mostra o significado da expresso s=v t no grfico da velocidade emfuno do tempo.

A rea do retngulo destacado na figura dada pelo produto da medida da base t pelamedida da altura (v). Esse produto representa o deslocamento escalar do mvel nesseintervalo de tempo. Assim podemos escrever:

s=v trea




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Exerccio de Classe

1. O grfico da velocidade escalar de um mvel em funodo tempo dado na figura seguinte. Calcule:

a) o deslocamento escalar do mvel entre 0 e 30 s

b) a velocidade escalar mdia de todo o movimento

Grfico Espao x TempoNo movimento uniforme, como a funo horria do espao uma funo do 1 graus=s

0vt , o grfico correspondente uma reta inclinada em relao aos eixos. As figuras

seguintes mostram duas possibilidades para os grficos do espao em funo do tempo:

velocidade positiva e velocidade negativa.

No grfico da funo horria do espao, possvel a determinao da velocidade do mvel. Nafigura seguinte temos o grfico do espao em funo do tempo para um movimento uniforme.

No tringulo retngulo destacado na figura, observamos que:

v=s t

coeficienteangular da reta

Exerccio de Classe

1. No grfico esto representados os espaos de dois mveis, A e B que se movimentamsimultaneamente na mesma trajetria. Determinar a velocidade de cada mvel.




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Atividades para casa

1. A velocidade escalar de um mvel varia em funo do tempo, conforme o grfico seguinte:Determine o deslocamento do mvel entre os instantes 0 e 10 s.

2. O grfico seguinte mostra o comportamento da velocidade de um mvel em funo dotempo. Com base no grfico, calcule:

a) Quanto tempo o mvel ficou parado.

b) O deslocamento escalar do mvel nas primeiras 2,5 h(duas horas e meia).

c) O deslocamento escalar do mvel nas cinco horasmostradas no grfico.

3. No instante t = 0, um mvel possui espao s0 = 10 m e velocidade v = 5 m/s. Faa ogrfico da velocidade, supondo-a constante, em funo do tempo para esse movimento e,

a partir dele, calcule o espao do mvel no instante t = 4 s.

4. A funo horria do espao de um mvel s = 100 20t (espao em metros e tempo emsegundos). Construa os grficos da velocidade e do espao em funo do tempo para essemovimento.

5. O grfico relaciona o espao de um mvel em funo do tempoCalcule a velocidade do mvel entre os instantes:a) 0 e 5 sb) 5 s e 10 s




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6. Abaixo temos o grfico do espao em funo do tempo para um ponto material.a) Qual a velocidade do ponto entre os instantes t

= 0 e t = 2 s?b) Qual a velocidade entre os instantes t = 3 s e

t = 7 s?c) O que acontece com o ponto material entre osinstantes t = 2 s e t = 3 s?

d) Calcule a velocidade escalar mdia do pontomaterial entre os instantes t = 0 e t = 7 s

e) Esboce o grfico da velocidade escalar em funodo tempo para este ponto material.

7. (UF-PE) O grfico nos d a posio em funo do tempo de um objeto em movimentoretilneo. Qual a velocidade mdia do objeto nos quatro primeiros segundos?

8. (FGV-SP) Um objeto desloca-se em movimento retilneo e uniforme durante 30 segundos.A figura representa o grfico do espao em funo do tempo.O espao do objeto no instante t = 30 s, em metros,a) 30b) 35c) 40d) 45e) 55

9. (Unifor-CE) Dois mveis, A e B, percorrem a mesma trajetria retilnea. A figura representaos espaos em funo do tempo desses dois mveis. Determine a distncia entre osmveis no instante t = 5 s.




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BIBLIOGRAFIAParan. Fsica Srie Novo ensino Mdio. Vol. nico 6 edio. Editora tica, 2004

Wilson Carron. Fsica Coleo Base. Vol. nico 2 edio. Editora Moderna, 2004

Sampaio & Calada. Fsica. Vol. nico.Editora Atual, 2003

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