Fisica

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AULA 1

1. VELOCIDADE ESCALAR MÉDIA
B

A

d

Considerando o percurso entre A e B, tomamos as seguintes medidas:
Δt: intervalo de tempo decorrido para que ele vá de A até B;
d: distância percorrida pelo móvel, desde A até B.
Definimos então que a velocidade escalar média é: vm= d∆t
A velocidade escalar média corresponde a uma velocidade a ser mantida constantepelo móvel, durante todo o trajeto AB, para que ele o percorra no mesmo intervalo de tempo ∆t.
A definição clássica então é:

Unidades de Velocidade
A unidade de velocidade escalar decorre de sua definição: é o quociente entre as grandezas de comprimento e tempo.
No SI (Sistema Internacional), a unidade de comprimento é o (m), a de tempo é o segundo (s). Portanto:
Unidade SI de velocidade =ms.
Ainda existem outras unidades de velocidade, como, por exemplo: cms e kmh.
Essas unidades convivem bem com as do SI, pois facilmente se determina uma relação entre elas.
1 m=100 cm ⟹1ms=100 cms
Por outro lado, temos também:
1 km=1.000 m e 1 h=3.600 s
1 kmh=1.000 m3.600 s=13.6ms
Assim, para converter o kmh em ms, estabelecemos uma regra prática: dividir por 3,6 o valor da velocidadedada em kmh. Para a conversão inversa, multiplica-se pelo mesmo número:
kmh×3,6 ÷3,6 ms

Partindo da cidade de São Paulo, um ônibus demorou 2 h para chegar a Campinas, situada a 90 km da capital do Estado. Determine a velocidade escalar média.
Resolução
vm= d∆t ⟹ vm= 90 km2 h⟹vm=45 kmh
Interpretação
Se um veículo percorrer a mesma trajetória, entre as duas cidades, com velocidade escalarconstante de 45 kmh, gastará 2 h.

EXEMPLO 1


Uma família partiu da cidade de Recife com destino a Maceió. Saiu da capital pernambucana às 6 h da manhã. No caminho aconteceu de tudo: furou o pneu, acabou a gasolina, o bebê ficou com febre, pararam para almoçar... Bem, chegaram ao destino, percorrendo cerca de 300 km até Maceió, às 16 h. Efetivamente, sem parar, teriam demorado apenas 5 hde viagem. Determine a velocidade escalar média.
Resolução
O intervalo de tempo a ser usado é, por definição: ∆t=16 h-6 h=10 h.
Não se levam em conta os acontecimentos durante a viagem. Então:
vm= d∆t ⟹ vm= 300 km10 h⟹vm=30 kmh
EXEMPLO 2


Percorrendo a trajetória ABC sempre no mesmo sentindo, a partícula P desenvolveu uma velocidade escalar média de 40 m/s no trecho AB e 60 m/s notrecho BC.
Considere as seguintes medidas para os trechos:
AB = 80 m e BC = 180 m.
a) Determine o intervalo de tempo usado para percorrer o trecho AB.
Resolução
Vamos aplicar a equação da velocidade escalar média e dela tirar o intervalo de tempo:
vm= d∆t ⟹ vm . ∆t=d ⟹ ∆t= dvm
Cálculo do intervalo de tempo no trecho AB:
∆t1= d1vm1= ABvm1= 8040⟹∆t1=2,0 s
b) Determine o intervalo detempo usado no trecho BC e o intervalo de tempo total em ABC.
Resolução
∆t2= d2vm2= ABvm2= 18060⟹∆t2=3,0 s
Cálculo do intervalo de tempo total no trecho ABC:
∆tTOT=∆t1+∆t2=2,0+3,0 ⟹ ∆tTOT=5,0 s
c) Determine a velocidade escalar média no trecho ABC.
Resolução
Velocidade escalar média no trecho ABC:
vm= d∆t
d=AB+BC=80+180=260 m
∆t= ∆tTOT=5,0 s
vm= d∆t= 260 m5,0 s ⟹vm=52 ms

EXEMPLO3

2. MOVIMENTO UNIFORME
Quando uma partícula percorre um trecho da trajetória com velocidade escalar constante, dizemos que seu movimento, nesse trecho, foi uniforme.
No movimento uniforme a velocidade escalar média é igual à velocidade escalar instantânea, que é velocidade escalar do móvel num dado instante t, pois esta é constante.
v= vm= d∆t
Um exemplo é um automóvel na estrada, ondeele pode percorrer alguns quilômetros com velocidade escalar constante.


Um trem, em movimento uniforme, está preste a iniciar a travessia de uma ponte. O trem mede 120 m de comprimento e o vão da ponte é de 80 m. Em quanto tempo ele a atravessará se a sua velocidade escalar for 72 km/h?
Resolução
O trem atravessará completamente a ponte quando tiver percorrido o equivalente ao seu...
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