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Revisão,Vetores. Cinemática

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Academic year: 2021

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(1)

Cinemática

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo

Campus São Paulo

André Cipoli

LFS 2ª série EMI

Revisão,Vetores

(2)

• Valores notáveis:

Triângulo Retângulo

• Teorema de Pitágoras:

a

2

b

2

c

2

h → altura em relação a BC

b → altura em relação a AB

c → altura em relação a AC

a → hipotenusa

b, c

→ catetos

Ângulo reto (90°)

(3)

r

S

r

L

2

Perímetro

Para um ângulo

α qualquer,

o arco S vale:

S

Y

(ordenadas)

X

(abscissas)

0

α

P

r

α

→ radiano

Para converter um ângulo

α , dado

em grau (°), para radiano (rad):

 

rad

2

360

 

x

(rad

)

r = qualquer

Circunferência

...

1416

,

3

Regra de três

(4)

Círculo Trigonométrico

Y

X

0

α

P

● ●

B

A

r

r → raio de curvatura = 1

OA

to

catetoopos

BP

AP

cente

catetoadja

OB

hipotenusa

OP

OP

OA

hipotenusa

to

catetoopos

sen

OP

OB

hipotenusa

cente

catetoadja

cos

1º quadrante 2º quadrante 3º quadrante 4º quadrante

OB

OA

cente

catetoadja

to

catetoopos

tg

(5)

Y

X

0

1 2 1 2

.

.

x

x

y

y

adjacente

cat

oposto

cat

a

Função de 1º grau

y

f

 

x

a

.

x

b

a

→ TVM (Taxa de Variação Média)

b

→ coeficiente linear (quando

x

= 0)

b

Para a determinação de

a:

• Escolhem-se 2 pontos sobre a reta e

traça-se um triângulo retângulo com eles;

• Efetua-se o cálculo abaixo:

 

1

 

2

1

x

x

2 2

y

1

y

Reta

(6)

Grandezas Físicas

• Grandezas Escalares

• Grandezas Vetoriais

São aquelas expressas por um número e uma unidade de medida.

Exemplos: Massa, Temperatura, Energia, Volume, Área, Tempo,

Comprimento,

Tensão

e

Corrente

Elétricas,

Velocidade,

Aceleração, Força etc

São aquelas que também são expressas por um número e uma

unidade de medida, além de um segmento de reta orientado (

vetor

).

Exemplos:

Velocidade,

Aceleração,

Força,

Torque,

Posição,

Deslocamento, Campos Magnético, Elétrico, Gravitacional etc

São entidades criadas pelo homem, que definem quantitativamente as

propriedades de um fenômeno ou um corpo.

(7)

Vetor

É um segmento de reta orientado, que possui

módulo

(intensidade),

direção

e

sentido

.

extremidade

origem

G

(8)

intensidade

ou

módulo

: é o valor numérico que

representa a extensão do segmento de reta, baseado em uma

escala de comparação com uma unidade de comprimento.

Exemplo:

Se a cada 1cm corresponde a 2N, com quantos

centímetros deve ser desenhado um vetor força de 10N?

2 N → 1 cm

10 N → X

X = 5 cm

1 cm

N

F

2

módulo

(9)

direção

: é a reta sobre a qual será desenhado o segmento de

reta.

(10)

sentido

: é a orientação dada ao segmento de reta para a

caracterização completa do vetor.

G

(11)

Operações com Vetores

• Soma Vetorial (método geométrico):

(só vetores da mesma grandeza física)

a

b

b

a

S

1

a

b

1

S

• Módulo → Régua

+

escala

• Direção e sentido →

Transferidor

Y

X

(12)

• Soma Vetorial (determinação do

vetor

resultante

pelo método

analítico ou das Projeções):

a

b

b

a

S

a

b

Y

X

(13)

• projeção na direção do eixo X:

a

b

X

cos

.

a

a

x

Y

cos

.

b

b

x

x

x

x

a

b

S

“No cálculo de S

x

, o sinal algébrico das projeções deve

respeitar a orientação do sistema de coordenadas adotado.”

x

(14)

• projeção na direção do eixo Y:

a

b

X

sen

a

a

y

.

Y

sen

b

b

y

.

y

y

y

a

b

S

“No cálculo de S

y

, o sinal algébrico das projeções deve

respeitar a orientação do sistema de coordenadas adotado.”

y

a

y

(15)

X

Y

y

S

x

S

2

2

y

x

S

S

S

• Determinação das características do vetor S:

x

y

S

S

tg

Dica: para definir β, calcular o ângulo δ como se fosse de 1º

quadrante e depois subtrair de 360º.

S

S

S

sen

y

S

S

x

cos

(16)

S

S

sen

y

Por exemplo, usando-se

Calcula-se

S

S

arcsen

y

Finalmente,

360

o

Praticar com a

calculadora científica!!

Obs.: deve-se observar atentamente o quadrante ao qual pertence

o vetor soma ou resultante.

(17)

• Determinação do vetor S usando a Lei do Cosseno:

a

b

b

a

S

a

b

𝜃 = 𝛼 + 𝛾

(18)

a

b

𝑆

𝑏 = 𝑏

𝜃

𝜃

𝑎 = 𝑎

𝑐

𝑑

𝑑 = 𝑎. sin 𝜃

𝑐 = 𝑎. cos 𝜃

𝑆

2

= 𝑑

2

+ 𝑏 + 𝑐

2

𝑆 = 𝑆

𝑆

2

= 𝑎. sin 𝜃

2

+ 𝑏 + 𝑎. cos 𝜃

2

𝑆

2

= 𝑎. sin 𝜃

2

+ 𝑏 + 𝑎. cos 𝜃

2

𝑆

2

= 𝑎

2

. sin 𝜃

2

+ 𝑏

2

+ 2. 𝑎. 𝑏. cos 𝜃 + 𝑎

2

. cos 𝜃

2

𝑆

2

= 𝑎

2

. sin 𝜃

2

+ cos 𝜃

2

+ 𝑏

2

+ 2. 𝑎. 𝑏. cos 𝜃

𝑆

2

= 𝑎

2

+ 𝑏

2

+ 2. 𝑎. 𝑏. cos 𝜃

sin 𝜃

2

+ cos 𝜃

2

= 1

𝛽

(19)

• Soma Vetorial:

f

e

d

c

S

2

c

d

e

f

c

d

e

f

0

2

S

ou Vetor Nulo

“A ordem da soma vetorial

não

(20)

• Soma Vetorial:

e

c

d

f

S

3

c

d

e

f

c

d

e

f

0

3

S

ou Vetor Nulo

“A ordem da soma vetorial

não

(21)

• Diferença Vetorial:

b

b

a

S

a

 

b

a

S

b

a

S

(22)

Exercício

X

Y

A

A

5u

.

B

C

.

3u

B

.

4u

C

45

30

60

Determine o vetor soma (ou resultante) para o sistema de vetores dado abaixo.

𝑎

𝑥

𝑎

𝑦

(23)

Resolução:

• projeção na direção do eixo X:

𝐶

𝑥

= 𝐶. cos 𝛿 → 𝐶

𝑥

= 4. cos 60

°

→ 𝐶

𝑥

= 2 𝑢.

→ 𝐵

𝑥

= 3. cos 30

°

𝐵

𝑥

= 𝐵. cos 𝛽

→ 𝐵

𝑥

= 3.

3

2

𝑢.

𝐴

𝑥

= 𝐴. sin 𝛼 → 𝐴

𝑥

= 5. sin 45

°

→ 𝐴

𝑥

= 5.

2

2

𝑢.

𝑆

𝑥

= +𝐴

𝑥

+ 𝐵

𝑥

+ 𝐶

𝑥

→ 𝑆

𝑥

= + +5.

2

2

+ −3.

3

2

+ +2

𝑆

𝑥

= +2,94 𝑢.

(24)

𝐶

𝑦

= 𝐶. sin 𝛿 → 𝐶

𝑦

= 4. sin 60

°

→ 𝐶

𝑦

= 2. 3 𝑢.

→ 𝐵

𝑦

= 3. sin 30

°

𝐵

𝑦

= 𝐵. sin 𝛽

→ 𝐵

𝑦

=

3

2

𝑢.

𝐴

𝑦

= 𝐴. cos 𝛼 → 𝐴

𝑦

= 5. cos 45

°

→ 𝐴

𝑦

= 5.

2

2

𝑢.

𝑆

𝑦

= +𝐴

𝑦

+ 𝐵

𝑦

+ 𝐶

𝑦

→ 𝑆

𝑦

= + +5.

2

2

+ +

3

2

+ −2. 3

𝑆

𝑦

= +1,57 𝑢.

(25)

2

2

y

x

S

S

S

• Determinação das características do vetor S:

X

Y

y

S

x

S

S

𝛾

𝑆 =

+2,94

2

+ +1,57

2

𝑆 = 11,11 → 𝑆 = 3,33 𝑢.

tan 𝛾 =

𝑆

𝑦

𝑆

𝑥

→ tan 𝛾 =

1,57

2,94

→ 𝛾 = 𝑎𝑟𝑐 tan 0,534

𝛾 ≈ 28,1

°

(26)

Não se esqueça de assistir aos seguintes vídeos:

https://www.youtube.com/watch?v=1oZqd52Mqdw

- Triângulo retângulo

https://www.youtube.com/watch?v=OPsqOAgxR4g

- Círculo trigonométrico

https://www.youtube.com/watch?v=WqWT1OeVnhY

- Vetores 1

(27)

Movimento

Sistema de Referência ou de Coordenadas

(28)

Relógio

• G

randezas físicas fundamentais na

Cinemática

Régua

Posição, Tempo

É a parte da Física que estuda os movimentos,

sem se preocupar com as causas (

forças

).

(29)

Cinemática

Parte da mecânica que estuda os movimentos, desconsiderando suas causas (

Forças

).

Grandezas cinemáticas: tempo (instante t, intervalo de tempo ∆t), posição

(S, x, y, z, deslocamento ∆S etc), velocidade

V

(média, instantânea, escalar,

vetorial), aceleração

a

(média, instantânea, escalar, vetorial) etc.

Gráficos:

• Movimento Uniforme (o módulo da velocidade “

v

” é constante):

Equações:

S(t) = S

0

+ v.t

v = cte ≠ 0

S

0

→ posição do móvel quando t = 0.

v

m

= v = ΔS/Δt

ΔS = v.Δt

Δt

ΔS

V

t

v

Δt

ΔS

a = 0

S

t

S0

(30)

Um móvel em uma rodovia sai da posição 18km e anda de acordo com o sentido positivo da trajetória com velocidade constante de 30km/h. Outro móvel sai da posição 2km e anda no sentido positivo da trajetória com velocidade constante de 50km/h. Determine o ponto onde os dois móveis se encontrarão.

Exemplo

S (km)

0

2

50km/h

18

30km/h

𝑆

1

𝑡 = 𝑆

01

+ 𝑣

1

. 𝑡

𝑆 𝑡 = 𝑆

0

+ 𝑣. 𝑡

𝑆

2

𝑡 = 𝑆

02

+ 𝑣

2

. 𝑡

𝑆

1

𝑡 = +18 + 30. 𝑡

𝑆

2

𝑡 = +2 + 50. 𝑡

S = ?

𝑆

1

𝑡 = 𝑆

2

𝑡

+18 + 30. 𝑡 = +2 + 50. 𝑡

+16 = +20. 𝑡

𝑡 = +0,8ℎ

→ 𝑆

2

𝑡 = +2 + 50.0,8

𝑆

2

𝑡 = +42𝑘𝑚

“Ponto de encontro”

“Perseguição”

(31)

Gráficos:

• Movimento Uniformemente Variado (o módulo da aceleração “

a

” é constante):

Equações:

S(t) = S

0

+ v

0

.t + (1/2).a.t

2

a = cte ≠ 0

S

0

→ posição do móvel quando t = 0.

Δt

V

t

v

0

v

0

→ velocidade do móvel quando t = 0.

v

v(t) = v

0

+ a.t

ΔV

v

m

t/2

Δt ΔS

V

t

vm

e ΔS ??

S0

S

t

ΔS = v

m

.∆t

𝑣

𝑚

=

𝑣 + 𝑣

0

2

𝑎 =

∆𝑉

∆𝑡

(32)

(FUVEST) Um veículo parte do repouso em movimento retilíneo e acelera com aceleração escalar constante e igual a 2,0 m/s2. Pode-se dizer que sua velocidade escalar e a distância percorrida após 3,0

segundos, valem, respectivamente:

Exemplo

• em linha reta:

𝑎

S (m)

0

𝑆 𝑡 = 𝑆

0

+ 𝑣

0

. 𝑡 +

1

2

. 𝑎. 𝑡

2

𝑣 𝑡 = 𝑣

0

+ 𝑎. 𝑡

𝑣

0

= 0

𝑚

𝑠

(𝑟𝑒𝑝𝑜𝑢𝑠𝑜)

𝑎 = +2

𝑚

𝑠

2

𝑣 3𝑠 = 0 + +2 . 3

𝑣 3𝑠 = +6

𝑚

𝑠

∆𝑆 3𝑠 = +0. 𝑡 +

1

2

. +2 . 3

2

∆𝑆 3𝑠 = +9𝑚

𝑆 𝑡 − 𝑆

0

= +𝑣

0

. 𝑡 +

1

2

. 𝑎. 𝑡

2 Velocidade escalar instantânea Posição escalar instantânea

(33)

A equação horária do espaço referente ao movimento de um corpo é dada por:

S = 5+ 40.t -2.t²

a) Em que instante (t) e em que posição (s) o corpo para?

b) Qual a distância percorrida pelo corpo desde de t = 0 até parar?

c) Trace o gráfico da velocidade escalar em função de t

o

= 0 até parar.

(34)

• Movimento Uniformemente Variado: um resultado importante!

𝑆 𝑡 = 𝑆

0

+ 𝑣

0

. 𝑡 +

1

2

. 𝑎. 𝑡

2

𝑆 𝑡 − 𝑆

0

= ∆𝑆 = +𝑣

0

. 𝑡 +

𝑎

2

. 𝑡

2

𝑣 𝑡 = 𝑣

0

+ 𝑎. 𝑡

𝑡 =

𝑣 𝑡 − 𝑣

0

𝑎

Isolando t :

(1)

(2)

Substituindo (2) em (1):

∆ 𝑆 = +𝑣

0

.

𝑣 𝑡 − 𝑣

0

𝑎

+

𝑎

2

.

𝑣 𝑡 − 𝑣

0

𝑎

2

∆𝑆 = +

𝑣

0

. 𝑣 𝑡 − 𝑣

02

𝑎

+

𝑣 𝑡

2

− 2. 𝑣 𝑡 . 𝑣

0

+ 𝑣

02

2. 𝑎

Desenvolvendo:

𝑆

0

𝑆

𝑣

0

𝑣(𝑡)

𝑆(𝑡)

𝑎

(35)

Separando as frações:

∆𝑆 = +

𝑣

0

. 𝑣(𝑡)

𝑎

𝑣

02

𝑎

+

𝑣 𝑡

2

2. 𝑎

2. 𝑣 𝑡 . 𝑣

0

2. 𝑎

+

𝑣

02

2. 𝑎

∆𝑆 = +

𝑣

0

. 𝑣(𝑡)

𝑎

𝑣

02

𝑎

+

𝑣 𝑡

2

2. 𝑎

𝑣 𝑡 . 𝑣

0

𝑎

+

𝑣

02

2. 𝑎

∆𝑆 = −

𝑣

02

𝑎

+

𝑣 𝑡

2

2. 𝑎

+

𝑣

02

2. 𝑎

∆𝑆 = +

𝑣 𝑡

2

2. 𝑎

𝑣

02

2. 𝑎

Multiplicando-se os dois lados da igualdade por (

2.a

):

𝑣(𝑡)

2

− 𝑣

02

= 2. 𝑎. ∆𝑆

que é a relação conhecida como

Equação de Torricelli

Evangelista Torricelli

(36)

Exemplo

𝑣

S (m)

0

(UFPA) Um ponto material parte do repouso em movimento uniformemente variado e, após percorrer 12 m, está animado de uma velocidade escalar de 6,0 m/s. A aceleração escalar do ponto material, em m/s2,

vale:

𝑣

0

= 0

𝑚

𝑠

(𝑟𝑒𝑝𝑜𝑢𝑠𝑜)

𝑣 = +6,0

𝑚

𝑠

∆𝑆 = +12𝑚

𝑣(𝑡)

2

− 𝑣

02

= 2. 𝑎. ∆𝑆

+6

2

− 0

2

= 2. 𝑎. +12

𝑎 = +1,5

𝑚

𝑠

2

∆𝑆 > 0

(37)

• Movimentos Uniformemente Variados (“a” variável, porém constantes em cada

intervalo de tempo):

V

t

Δt

1

a

1

> 0

a

2

> 0 e >

a

1

a

3

= 0

a

4

< 0

Δt

2

Δt

3

Δt

4

ΔS

1

ΔS

2

ΔS

3

ΔS

4

• Como determinar ΔS

total

?

Δ

total

=

ΔS

1

+ ΔS

2

+ ΔS

3

+ ΔS

4

(38)

Não se esqueça de assistir aos seguintes vídeos:

https://www.youtube.com/watch?v=CnZW1767BFw

- Análise gráfica

(39)

1. A velocidade escalar de um carro varia com o tempo, conforme indica o gráfico.

a) Determine a aceleração do carro entre os instantes 0 e 10 s e entre 10 e 30 s.

b) Qual é a variação de espaço entre os instantes 0 e 30 s e qual é, neste intervalo, a velocidade escalar média?

Exercícios

2. (UFS-SE) Um carrinho se desloca em trajetória retilínea. O gráfico representa a sua posição s em função do tempo t.

Analise as afirmações sobre o movimento do carrinho.

0 - O deslocamento entre os instantes 3,0 s e 8,0 s é de 21 m. 1 - A velocidade no instante 12 s é 5,0 m/s.

2 - A velocidade média de t = 0 a t = 15 s é 3,5 m/s. 3 - A aceleração no instante 7,0 s é nula.

(40)

3. (FATEC-SP) O jipe-robô Curiosity da NASA chegou a Marte, em agosto de 2012, carregando consigo câmaras de alta resolução e um sofisticado laboratório de análises clínicas para uma rotina de testes. Da Terra, uma equipe de testes comandava seus movimentos e lhe enviava as tarefas que deveria realizar. Imagine que, ao verem uma rocha de aspecto muito peculiar, os técnicos da NASA, no desejo de que a Curiosity a analisasse, determinaram uma trajetória reta que une o ponto de observação até a rocha e instruem o robô para iniciar seu deslocamento, que teve duração de uma hora. Nesse intervalo de tempo, o Curiosity desenvolveu as velocidades indicadas no gráfico. O deslocamento total realizado pelo Curiosity do ponto de observação ao seu destino foi, em metros,

(41)

Resolução do exercício 3:

1. entre 0 e 5min, usa-se a fórmula da área de um

triângulo

:

Sabe-se que um gráfico de

V

x

t

fornece o

deslocamento

∆S

do móvel. Então,

∆𝑆

1

=

5𝑚𝑖𝑛. 15

𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛

2

= +37,5𝑐𝑚

2. entre 5 e 20min, usa-se a fórmula da área de um

retângulo

:

∆𝑆

2

= 15𝑚𝑖𝑛. 15

𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛

= +225𝑐𝑚

3. entre 20 e 25min, usa-se a fórmula da área de um

trapézio

:

∆𝑆

3

=

15 𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛 + 10

𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛

(42)

4. entre 25 e 35min, usa-se a fórmula da área de um

retângulo

:

∆𝑆

4

= 10𝑚𝑖𝑛. 10

𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛

= +100𝑐𝑚

5. entre 35 e 40min, usa-se a fórmula da área de um

trapézio

:

∆𝑆

5

=

10 𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛 + 7,5

𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛

2

. 5𝑚𝑖𝑛 = +43,75𝑐𝑚

6. entre 40 e 45min, usa-se a fórmula da área de um

trapézio

:

∆𝑆

6

=

10 𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛 + 7,5

𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛

2

. 5𝑚𝑖𝑛 = +43,75𝑐𝑚

7. entre 45 e 55min, usa-se a fórmula da área de um

trapézio

:

∆𝑆

7

=

10 𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛 + 5

𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛

(43)

8. entre 55 e 60min, usa-se a fórmula da área de um

triângulo

:

∆𝑆

8

=

5𝑚𝑖𝑛. 5

𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛

2

= +12,5𝑐𝑚

∆𝑆

𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

= 37,5 + 225 + 62,5 + 100 + 2.43,75 + 75 + 12,5

∆𝑆

𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

= 600𝑐𝑚 →

∆𝑆

𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

= 6𝑚

(44)

+ Exercícios

4. (ESPCEX 2020) Considere um objeto que se desloca em

movimento retilíneo uniforme durante 10 s. O desenho abaixo

representa o gráfico do espaço em função do tempo. O

espaço do objeto no instante t = 10 s, em metros, é:

a) 25 m. b) 30 m. c) 33 m. d) 36 m. e) 40 m.

5. (Unesp/2020)

O

gráfico

representa a velocidade escalar

de um nadador em função do

tempo,

durante

um

ciclo

completo de braçadas em uma

prova disputada no estilo nado

de peito, em uma piscina.

a) 20.

b) 35.

c) 15.

d) 30.

e) 25.

(45)

6. (Unicamp/2020) A volta da França é uma das maiores competições do ciclismo mundial.

Num treino, um ciclista entra num circuito reto e horizontal (movimento em uma dimensão)

com velocidade constante e positiva. No instante t

1

, ele acelera sua bicicleta com uma

aceleração constante e positiva até o instante t

2

. Entre t

2

e t

3

, ele varia sua velocidade

com uma aceleração também constante, porém negativa. Ao final do percurso, a partir do

instante t

3

, ele se mantém em movimento retilíneo uniforme. De acordo com essas

informações, o gráfico que melhor descreve a velocidade do atleta em função do tempo é

(46)

7. (UFJF-PISM/2019)

Automóveis

cada

vez

mais

potentes

estão

sempre

sendo

apresentados na mídia, de modo a atrair compradores. O desempenho de um novo

modelo é registrado no gráfico abaixo:

Se esse automóvel continuar se deslocando com a mesma aceleração dos 4 primeiros

segundos de contagem do tempo, ele atingirá, aos 10 segundos, uma velocidade de:

a) 108 km/h

b) 198 km/h

c) 216 km/h

d) 230 km/h

e) 243 km/h

(47)

(FUVEST/2020) Um drone voando na horizontal, em relação ao solo (como indicado pelo

sentido da seta na figura), deixa cair um pacote de livros. A melhor descrição da trajetória

realizada pelo pacote de livros, segundo um observador em repouso no solo, é dada pelo

percurso descrito na

a) trajetória 1.

b) trajetória 2.

c) trajetória 3.

d) trajetória 4.

e) trajetória 5.

Desafio com justificativa

Dica: separe em dois movimentos, uniformemente variado na vertical (Y), e uniforme, na

horizontal (X). Depois, isole o tempo na expressão do movimento uniforme e o substitua na expressão do MUV para encontrar a expressão da trajetória do movimento do pacote de livros.

Y

(48)

Atividade sobre Cinemática

Vídeo da pole position de Felipe Massa (Williams–Mercedes FW36), no Grande Prêmio da Áustria de F1, ano 2014

(49)

V = f(t)

0 50 100 150 200 250 300 350 0 10 20 30 40 50 60 70 t (s) V (km/h)

Atividade sobre Cinemática

Dados coletados da pole position de Felipe Massa (Williams–Mercedes FW36) Grande Prêmio da Áustria de F1, ano 2014

(50)

1) Com os dados coletados do vídeo, desenhe, no Excel, o gráfico de velocidade instantânea em função do instante, V = f(t). Com base no gráfico, descreva, resumidamente, as reações/decisões do piloto em uma volta completa. Associe a cada trecho (1-2, 2-3... e 9-1) marcado na imagem do circuito, fornecida abaixo, a sua correspondente região do gráfico.

Questões:

2) Em qual intervalo de tempo a velocidade do carro atinge seu maior valor? Estime esse valor e diga se ele é instantâneo ou médio, e se é escalar ou vetorial.

3) Analisando apenas os trechos 9-1 e 1-2, estime o intervalo de tempo que o piloto gastou para percorrer cada um deles.

5) Analisando o gráfico, mostre em quais trechos do circuito ocorrem as maiores acelerações, em

módulo. Estime este valor, em (km/h)/s, usando a definição de aceleração média escalar. Compare

este valor com o limite médio para aceleração que causa tonturas, desmaios e desorientação em humanos (49 m/s2). i f i f m t t V V t V a      

6) Usando o resultado do item 4 e sabendo que a massa M do carro + piloto vale 691 kg, estime o valor da maior resultante de forças que atua sobre o conjunto, em newton (N).

(51)

8) Usando a definição de velocidade média, estime o valor da velocidade média escalar, em km/h, da volta completa. i f i f m t t S S t S v      

9) Usando a definição de velocidade média, estime o valor da velocidade média vetorial, em km/h, da volta completa. i f i f m t t S S t S v          

10) Estime o valor da Rapidez (Speed) da volta completa, em km/h.

t L R   https://www.youtube.com/watch?v=wWo2s8M9c00

7) Usando as informações do gráfico, como poderia ser determinado o comprimento do circuito? (valor declarado: L = 4.326m). Faça uma estimativa deste comprimento, usando apenas uma linha paralela ao eixo dos tempos. Compare-o com o valor declarado e responda se esta aproximação satisfaz as expectativas. Como poderíamos melhorar essa aproximação?

(52)

A = f(t)

-120 -80 -40 0 40 80 120 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 t (s) A (m.s-2)

(53)

• Velocidade média escalar

i f i f m

t

t

S

S

t

S

v

S

0

= 0 = S

f

0

m

v

(54)

i f i f m

t

t

S

S

t

S

v

• Velocidade média vetorial

Y

X

0

i

r

r

f

0

m

v

(55)

Referências Sitiográficas

• http://osfundamentosdafisica.blogspot.com.br/2013/04/cursos-do-blog-mecanica_22.html • https://www.vestibulandoweb.com.br/educacao/fisica/questoes-cinematica-graficos/

Referências

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