Física recreativa movimento uniforme

Projeto de extensão: trabalhando e aprendendo

• Professor: Hector Salazar • ECT/UFRN

abril 2012

Problema inicial

• Um funcionário da ECT precisa perder peso e, para isso, solicita orientação a um médico.

• O médico recomendou a ele atividade física. Ele decide, então, iniciar as atividade físicas caminhando uniformemente.

• No primeiro dia, deseja completar 3,6 km pelo Campus Universitário, saindo da ECT.

• Considerando que a velocidade constante desse funcionário é de 0,5m/s, responda às questões a seguir.

a) Quanto tempo ele precisará caminhar para cumprir os 3,6

km?

b) Se ele começou a caminhar às 18h, a que horas parará de caminhar?

Considere sempre que o funcionário caminha em linha reta.

• Lembre-se de que 1h = 3600s.

Problema a resolver

A que velocidade nos movemos ?

Velocidade do caracol : 1.5mm/s ou 5.4 m/h Velocidade usual de um pedestre: 0.5 m/s Velocidade do som no ar 334m/s

1000

1..1

mmm

sh 3600min601http://www.geocities.ws/saladefisica5/leituras/vsom.html

A que velocidade nos movemos ?

Velocidade de um avião comercial 175km/h- (velocidade de cruzeiro) Primeiro satélite artificial feito pelo homem 8km/s = 8000m/s Sputnik (1957)

http://hypescience.com/20308-as-15-coisas-mais-velozes-do-universo/

Velocidade da luz no vácuo : 300,000 km/s A luz do sol demora aproximadamente 8minutos para chegar a terra.

Que é movimento mecânico ? O que é sistema de referência ? Como se pode medir a mudança de posição de uma partícula ao longo do tempo ? Que é velocidade? Quando dizemos que uma partícula esta em repouso?.

A que velocidade nos movemos,...dados adicionais

Movimento mecânico

• Mudança de posição ao longo do tempo em relação a um sistema de referência.

• Sistema de referencia : - observador (pessoa) - relógio (cronômetro) - régua O sistema de referência permite analisar o movimento mecânico

realizado por um objeto (partícula), definir o conceito de posição da partícula em relação ao observador e cronometrar o tempo transcorrido entre dois eventos.

O sistema de referencia pode estar em repouso (parado) neste caso O sistema de referencia se chama sistema de referencia inercial.

X

Y

X

cronometro

Sistema de referência - Observador - Sistema de coordenadas XY - Cronômetro

trajetória

Consideremos o movimento mecânico realizado pelo projétil em relação ao observador. A partícula (projétil)

descreve a trajetória curva no plano vertical. Sabe-se que esta trajetória é aproximadamente parabólica em relação ao observador em repouso.

Para o piloto o projétil cai em linha reta A forma da trajetória

depende do observador!!!!

Velocidade

• Grandeza física vetorial que mede a taxa de variação da posição de um objeto em relação ao tempo; medido pelo observador localizada na origem de coordenadas.

Unidades: m/s, km/h, etc.

. Movimento Retilíneo Uniforme : velocidade constante

t

XV

X

t

Deslocamento = variação de posição

Variação no tempo : de p1 a p2

http://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Flash/ClassMechanics/MotionDiagram/MotionDiagram.html (movimento retilíneo uniforme)

X

p1 p2

y

x

repouso

• Considerando que a velocidade constante desse funcionário é de 0,5m/s, responda às questões a seguir.

a) Quanto tempo ele precisará caminhar para cumprir os 3,6

km?

b) Se ele começou a caminhar às 18h, a que horas parará de caminhar?

Considere sempre que o funcionário caminha em linha reta.

• Lembre-se de que 1h = 3600s.

Voltando ao problema inicial

a) Como a velocidade é constante então o espaço percorrido e o tempo transcorrido são quantidades diretamente proporcionais. Então podemos aplicar a regra de 3, antes iremos realizar mudança de unidades.

hkmm

km

h

s

s

mv /8,1

1000

1

1

36005,0

1h 1,8km x 3,6km

h km,

hkmx 2

81

6,3

b) Instante inicial = 18h tempo transcorrido na corrida = 2h instante final = 20h

Primeiro método

Segundo método: utilizando conceito de velocidade.

v

dttvd

t

dv

hkm

hkm

hkm

kmt 2

8,1

. 6,3

/8,1

6,3

logo

a)

b)

hhhhtt

ht

if 202182

,2ti: instante inicial

tf: instante final

http://www.wainet.ne.jp/~yuasa/flash/Vta0.swf (MRU)

http://www.animations.physics.unsw.edu.au/jw/kinematics.htm (MRU, MRUV)

tarefas :

1.- Considerando que você more em Igapó, na Zona Norte de Natal, a 12 km da ECT, e que perca o último circular da UFRN (às 22h40min), quanto tempo você gastaria para chegar em casa se caminhasse, em movimento retilíneo e uniforme, a 3.6km por hora?

2.- Um canoeiro inicialmente se localiza no porto de natal (A) e rema inicialmente a

4km/h na direção este por 2h, posteriormente ele rema na direção norte a 3km/h por 2h chegando ao ponto (B).

a) Determine a deslocamento entre o ponto A e B. b) Determine o caminho percorrido entre o ponto A e B.

3.-Um funcionário da ECT decide ir a academia. Ele decide completar 9km na esteira,

começando ás 07.00 a.m. Até que horas deve correr na esteira?. O aparelho indica uma velocidade constante de 6km/h.