1. O documento discute conceitos fundamentais de cinemática como espaço, tempo, deslocamento escalar, velocidade média e aceleração média.
2. Apresenta exemplos numéricos para calcular velocidade média a partir de distância e tempo de viagem, e distância a partir de velocidade e tempo.
3. Explica a diferença entre movimento uniforme, onde a velocidade é constante, e movimento uniformemente variado, onde há aceleração constante.
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Cinemática
• Conceitos importantes:
→ Espaço (s)
É a posição em que um corpo se encontra em um determinado instante de
Tempo. A unidade oficial é metros (m).
tempo (s) 1 2 3 4 5 6
espaço (m) -2 1 6 13 22 33
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→ Deslocamento escalar (Δs)
É a variação do espaço.
É a posição final menos a posição inicial.
Δs = sf - si
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→ Velocidade média (vm)
É a relação entre o deslocamento escalar e o correspondente
intervalo de tempo.
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Exercício:
1- Um carro viaja de uma cidade A a uma cidade B, distantes 200km.
Seu percurso demora 4 horas, pois decorrida uma hora de viagem,
o pneu dianteiro esquerdo furou e precisou ser trocado, levando
1 hora e 20 minutos do tempo total gasto.
Qual foi a velocidade média que o carro desenvolveu durante a viagem?
2- Um bola de basebol é lançada com velocidade igual a 108m/s,
e leva 0,6 segundo para chegar ao rebatedor. Supondo que a bola se
desloque com velocidade constante.
Qual a distância entre o arremessador e o rebatedor?
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→ Aceleração média (am)
É a rapidez com que acontecem as mudanças na velocidade.
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3- Qual é a aceleração de um automóvel que parte do
repouso e atinge a velocidade de 80 km/h em 10s?
4- Uma partícula parte do repouso e em 5 segundos percorre 100
metros. Considerando o movimento retilíneo e uniformemente variado,
podemos afirmar que a aceleração da partícula é de:
a) 8 m/s2
b) 4 m/s2
c) 20 m/s2
d) 4,5 m/s2
e) Nenhuma das anteriores
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Movimento Uniforme (MU)
No MU a velocidade é constante e diferente de zero.
Observe que o móvel abaixo tem a mesma velocidade em todos os
trechos:
*utilize a fórmula da velocidade média
tempo (s) 0 1 2 3 4 5
espaço (m) 4 7 10 13 16 19
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→ Fórmula do MU
s = s0 + vt
s: posição final
S0: posição inicial
v: velocidade
t: tempo
*Qual é a função horário do exemplo anterior?
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5- Um carro desloca-se em uma trajetória retilínea descrita pela função S=20+5t (no SI).
Determine:
(a) a posição inicial;
(b) a velocidade;
(c) a posição no instante 4s;
(d) o espaço percorrido após 8s;
(e) o instante em que o carro passa pela posição 80m;
(f) o instante em que o carro passa pela posição 20m.
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→ Gráficos do MU
•Movimento progressivo: a favor da trajetória. Velocidade maior que zero.
•Movimento retrógrado: contra a trajetória. Velocidade menor que zero.
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6- Um móvel, partindo do repouso com uma aceleração constante igual
1m/s² se desloca durante 5 minutos. Ao final deste tempo, qual é a
velocidade por ele adquirida?
7- Um móvel parte com velocidade de 10 m/s e aceleração de 6 m/s²
da posição 20 metros de uma trajetória retilínea. Determine sua posição
no instante 12 segundos.
