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7/25/2019 apostila1.doc

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REFERENCIAL

"Um corpo est em repouso quando a distnciaentre este corpo e o referencial no varia com otempo. Um corpo est em movimento quando adistncia entre este corpo e o referencial variacom o tempo."

Questes1. Um nibus est andando velocidade de 40

km!. eus passa#eiros esto em movimentoou repouso$ %or que$

&. Uma pessoa' em um carro' observa um postena cal(ada de uma rua' ao passar por ele. )poste est em repouso ou em movimento$*+plique.

,. -uando escrevemos no caderno' a caneta queusamos est em / ovimento em rela(o aque$ 2 3epouso em rela(o a que$

TRAJETRIA

"ra5et6ria 7 a lin!a determinada pelas diversasposi(8es que um corpo ocupa no decorrer dotempo."DESLOCAMENTO

s1 s&

1& sss =

s 9 deslocamento :ms&9 posi(o final :ms19 posi(o inicial :m

Exerccios4. Um carro parte do km 1& de uma rodovia e

desloca;se sempre no mesmo sentido at7 okm . Um carro percorre uma rodovia passandopelo km &0 s < !oras e pelo km 4> s 10!oras. =etermine / as posi(8es nosinstantes dados. 2 ) deslocamento entre osinstantes dados.

Questes

?. Um carro tem apro+imadamente 4m decomprimento. e ele fi@er uma via#em de>0km em lin!a reta' ele poder serconsiderado um ponto material$ %or que$

A. =B um e+emplo onde vocB possa serconsiderado um ponto material e outro ondevocB possa ser considerado um corpo

e+tenso.

VELOCIDADE MDIA

t1 t&

s1 s&

t

s

vm

=

1& sss =

1& ttt =

vm9 velocidade m7dia :unidade ms' km!s 9 deslocamento :mt 9 tempo :s' !

Exerccios

1. Um nadador percorre uma piscina de >0m decomprimento em &>s. =etermine avelocidade m7dia desse nadador.

&. upon!a que um trem;bala' #aste , !oraspara percorrer a distncia de A>0 km. -ual avelocidade m7dia deste trem$

,. Um motorista de uma transportadora recebeuseu camin!o e sua respectiva car#a no km,40 de uma rodovia s 1, !oras' entrou acar#a no km 1&0 da mesma rodovia s 1?!oras. -ual foi a velocidade m7dia

desenvolvida pelo camin!o$4. Co vero brasileiro' andorin!as mi#ram do!emisf7rio norte para o !emisf7rio sul numavelocidade m7dia de &> km! . e elas voam1& !oras por dia' qual a distncia percorridapor elas num dia$

>. Um fo#uete 7 lan(ado Dua com velocidadeconstante de 1A>00 km!' #astando && !orasna via#em. Ealcule' com esses dados' adistncia da erra Dua em quilmetros.

1


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MOVIMENTO UNIFORME:movimento com velocidade constante

t v

s0 s

s 9 s0F vt

s 9 posi(o em um instante qualquer :ms09 posi(o inicial :mv 9 velocidade :ms' km!t 9 tempo :s' !

Exerccios1. Uma bicicleta movimenta;se sobre uma

tra5et6ria retilGnea se#undo a fun(o !orrias910F&t :no H. %ede;se / sua posi(oinicialI 2 sua velocidade.

&. / posi(o de um m6vel varia com o tempo'obedecendo fun(o !orria s 9 ,0 F 10t'no .H. =etermine a posi(o inicial e avelocidade do m6vel.

,. Um ponto material movimenta;se se#undo afun(o !orria s 9 J F ,t :no H. =etermineo instante em que o ponto material passa pelaposi(o ,> m.

Questes4. Eomo podemos identificar um movimento

uniforme$>. Uma pessoa l!e informa que um corpo est

em movimento retilneo uniforme. ) que estindicando o termo "retilGneo"$ ) que indica otermo "uniforme"$

?. ovimentos uniformes ocorrem no nossodia;a;dia e na nature@a. )bserve o ambiente eidentifique dois e+emplos desse tipo demovimento.

A. ) movimento de uma pedra lan(adaverticalmente para cima 7 uniforme$

J. Um pBndulo reali@a um movimentouniforme$

TRANSFORMA!O DA VELOCIDADE

sm?',

1

s,?00

m1000

!

km1==

"%ara transformar uma velocidade em km! params' devemos dividir a velocidade por ,'?. %aratransformar uma velocidade em ms para km!'devemos multiplicar a velocidade por ,'?."

1. velocGmetro de um carro indica A& km!.*+presse a velocidade deste carro em ms.

&. Uma velocidade de ,? km! corresponde aquantos metros por se#undo$ * 1> mscorrespondem a quantos quilmetros por!ora$

ENCONTRO DE DOIS MVEIS EMMOVIMENTO UNIFORME

"%ara determinar o instante em que dois m6veisse encontram devemos i#ualar as posi(8es dosm6veis. ubstituindo o instante encontrado'numa das fun(8es !orrias' determinaremos aposi(o onde o encontro ocorreu."

/ 2

/ 2

1. =ois m6veis' / e 2' movimentam;se deacordo com as equa(8es !orrias s/" ;&0 F4t e s2 9 40 F &t' no .H. =etermine oinstante e a posi(o de encontro dos m6veis.

&. =ois m6veis' / e 2' movimentam;se deacordo com as equa(8es !orrias s/" 10 F Ate s29 >0 ; ,t' no .H. =etermine o instante ea posi(o de encontro dos m6veis.

Ex#eri$%ci&=etermine a velocidade m7dia de um alunoandando de uma e+tremidade a outra da sala deaula.1K medir o comprimento da sala.&K medir o tempo de percurso.,K calcular a velocidade m7dia

&


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MOVIMENTO UNIFORMEMENTEVARIADO 'M(U(V)"movimento em que a velocidade variauniformemente com o tempo."

ACELERA!O

t

v

a

=

v 9 v&; v1t 9 t&; t1

a 9 acelera(o :ms&v 9 varia(o da velocidade :mst 9 varia(o do tempo :s

Exerccios1. *ntre 0 e ,s' a velocidade de um !elic6ptero

em UL varia de 4 ms para &1 ms. -ual asua acelera(o$

&. =urante as e+periBncias no laborat6rio' um#rupo de alunos verificou que' entre osinstantes &s e 10s' a velocidade de umcarrin!o varia de , ms a 1< ms. Ealcule ovalor da acelera(o desse movimento.

Questes,. *+plique o que 7 acelera(o.4. =B um e+emplo que caracteri@e o movimento

retilGneo uniformemente variado$>. -ual a diferen(a entre movimento acelerado

e retardado$?. -ual a diferen(a entre o movimento

uniforme e o movimento uniformementevariado$

FUN!O *OR+RIA DA VELOCIDADE DOM(U(V

v 9 vo F a.t

v 9 velocidade em um instante qualquer : msvo9 velocidade inicial :msa 9 acelera(o :ms&t 9 tempo :s

Exerccios,( Um carro em movimento adquire velocidade

que obedece e+presso v910;&t :no H.

%ede;se a a velocidade inicialI b aacelera(oI c a velocidade no instante ?s.

-( Um autom6vel em movimento retilGneoadquire velocidade que obedece fun(ov91>;,t :no H. =etermine a a velocidadeinicialI b a acelera(oI c a velocidade noinstante 4s.

.( M dada a se#uinte fun(o !orria davelocidade de uma partGcula em movimentouniformemente variado v91>F&0t :no H.=etermine o instante em que a velocidadevale &1> ms.

Exerccios co/#0e/e%t&res1( -ual a diferen(a entre velocidade e

acelera(o$2( Um veGculo parte do repouso e adquire

acelera(o de & ms&. Ealcule a suavelocidade no instante t 9 >s.

FUN!O *OR+RIA DAS 3OSI4ES DOM(U(V

s 9 soF vot F&

1at&

s 9 posi(o em um instante qualquer :mso9 posi(o no instante inicial :mvo9 velocidade inicial :mst 9 tempo :sa 9 acelera(o :ms&

Exerccios1. Um m6vel descreve um UL numa

tra5et6ria retilGnea e sua posi(o varia notempo de acordo com a e+presso s 9 < F ,t; &t&. :H =etermine a posi(o inicial' avelocidade inicial e a acelera(o.

&. M dado um movimento cu5a fun(o !orria 7s 9 1, ; &t F 4t&. :H =etermine a posi(oinicial' a velocidade inicial e a acelera(o.

,. Um m6vel parte com velocidade de 10 ms eacelera(o de ? ms&da posi(o &0 metrosde uma tra5et6ria retilGnea. =etermine suaposi(o no instante 1& se#undos.

4. Um ponto material parte do repouso comacelera(o constante e 10 s ap6s encontra;sea 40 m da posi(o inicial. =etermine aacelera(o do ponto material.

,


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EQUA!O DE TORRICELLI

v&9 vo&F &.a. s

v 9 velocidade em um instante qualquer :msvo9 velocidade inicial :msa 9 acelera(o :ms&

s 9 distncia percorrida :mExerccios1. Um autom6vel possui num certo instante

velocidade de 10 ms. / partir desse instanteo motorista imprime ao veGculo umaacelera(o de , ms&. -ual a velocidade queo autom6vel adquire ap6s percorrer >0 m$

&. Um autom6vel parte do repouso e percorre&>? m de uma rodovia com uma acelera(oi#ual a J mse. =etermine sua velocidade nofinal do percurso.

,. Um veGculo tem velocidade inicial de 4 ms'variando uniformemente para 10 ms ap6sum percurso de A m. =etermine a acelera(odo veGculo.

E5ERC6CIOS ENVOLVENDO ASEQUA4ES DO MUV

t

va

=

v 9 vo F a.t

s 9 soF vot F&

1a.t&

v&9 vo&F &.a. s

1. Um carro de corrida' que estava parado'arranca com movimento retilGneouniformemente acelerado. ) valor da suaacelera(o 7 de 4 ms&. -uanto tempo o carro#asta para atin#ir a velocidade de 1& ms $

&. /o pousar' um avio toca a pista deaterrissa#em com uma velocidade de A0 ms.upon!a que seu movimento' a partir desseinstante' se5a retilGneo uniformementeretardado' com acelera(o a 9 ; > ms&. -ualser a velocidade do avio 10 s ap6s ele tocaro solo$

QUEDA LIVRE

v 9 vo F #.t

s 9 soF vot F&

1#.t&

v&9 vo&F &.#. s

# 9 acelera(o da #ravidade no local :ms

&

#erra 10 ms&

Questes1. =ois ob5etos' uma pedra e uma pena' so

abandonados simultaneamente da mesmaaltura. =etermine qual deles c!e#a primeiroao c!o' admitindo que a e+periBncia sereali@e a no arI b no vcuo.

Exerccios&. Um ob5eto cai do alto de um edifGcio'

#astando As na queda. Ealcular com quevelocidade atin#e o solo :#910 ms&.

,. =e uma ponte dei+a;se cair uma pedra quedemora &s para c!e#ar superfGcie da #ua.endo a acelera(o local da #ravidade i#ual a#910 ms&' determine a altura da ponte.

4. Cum planeta fictGcio' a acelera(o da#ravidade vale #9&> ms&. Um corpo 7abandonado de certa altura e leva As parac!e#ar ao solo. -ual sua velocidade noinstante que c!e#a ao solo$

3RIMEIRA LEI DE NE7TON OU LEI DAINRCIA

"Hn7rcia 7 a propriedade comum a todos oscorpos materiais' mediante a qual eles tendem amanter o seu estado de movimento ou derepouso.""Um corpo livre da a(o de for(as permanece emrepouso :se 5 estiver em repouso ou emmovimento retilGneo uniforme :se 5 estiver emmovimento."

Questes1. *+plique a fun(o do cinto de se#uran(a de

um carro' utili@ando o conceito de in7rcia.&. %or que uma pessoa' ao descer de um nibus

em movimento' precisa acompan!ar omovimento do nibus para no cair$

4


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,. Um fo#uete est com os motores li#ados emovimenta;se no espa(o' lon#e de qualquerplaneta. *m certo momento' os motores sodesli#ados. ) que ir ocorrer$ %or qual lei dafGsica isso se e+plica$

SE8UNDA LEI DE NE7TONN 9 m.a

N 9 for(a :Cm 9 massa :k#a 9 acelera(o :ms&

Unidade de for(a no H CeOton :C

Exerccios1. Um corpo com massa de 0'? k# foi

empurrado por uma for(a que l!e comunicouuma acelera(o de , ms&. -ual o valor dafor(a$

&. Um camin!o com massa de 4000 k# estparado diante de um sinal luminoso. -uandoo sinal fica verde' o camin!o parte emmovimento acelerado e sua acelera(o 7 de &ms&. -ual o valor da for(a aplicada pelomotor$

,. obre um corpo de & k# atua uma for(a!ori@ontal de J C. -ual a acelera(o que eleadquire$

4. Uma for(a !ori@ontal de &00 C a#e corpoque adquire a acelera(o de & ms&. -ual 7 asua massa$

>. %artindo do repouso' um corpo de massa , k#atin#e a velocidade de &0 ms em >s.=escubra a for(a que a#iu sobre ele nessetempo.

?. / velocidade de um corpo de massa 1 k#aumentou de &0 ms para 40 ms em >s. -uala for(a que atuou sobre esse corpo$

A. Uma for(a de1& C 7 aplicada em um corpode massa & k#. / -ual 7 a acelera(oprodu@ida por essa for(a$ 2 e a velocidadedo corpo era , ms quando se iniciou a a(oda for(a' qual ser o seu valor > s depois$

J. obre um plano !ori@ontal perfeitamentepolido est apoiado' em repouso' um corpode massa m9& k#. Uma for(a !ori@ontal de

&0 C' passa a a#ir sobre o corpo. -ual avelocidade desse corpo ap6s 10 s$

3ESO E MASSA DE UM COR3O

massa quantidade de mat7ria :nunca mudapeso for(a da #ravidade :depende do planeta

% 9 m.#

% 9 peso :Cm 9 massa :k## 9 acelera(o da #ravidade :ms&

Exerccios1. Ealcule a for(a com que a erra pu+a um

corpo de &0k# de massa quando ele est emsua superfGcie. :=ado #910 ms&

&. Ca erra' a acelera(o da #ravidade 7 emm7dia cm.

>


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>. / constante elstica de uma mola 7 de ,0Ccm. =etermine a deforma(o sofrida pelamola ao se aplicar nela uma for(a de 1&0 C.

TERCEIRA LEI DE NE7TON OU LEI DAA!O E REA!O

"/ toda a(o corresponde uma rea(o' com amesma intensidade' mesma dire(o e sentidoscontrrios."

Exerccios1. =ois blocos de massas m/ 9 & k# e m2 9 ,

k#' apoiados sobre uma superfGcie !ori@ontalperfeitamente lisa' so empurrados por umafor(a N de &0 C' conforme indica a fi#uraabai+o. =etermine a a acelera(o docon5untoI b a for(a que o corpo / e+erce nocorpo 2.

N

&. )s corpos / e 2 encontram;se apoiadossobre uma superfGcie !ori@ontal planaperfeitamente lisa. Uma for(a N de 40 C 7aplicada em / conforme indica a fi#ura.=ados m/9 & k# e m29 J k#. =etermine aacelera(o dos corpos / e 2I b a for(a que /e+erce em 2.

N

,. )s blocos da fi#ura tBm massas m/9 &0k# em29 10k#. =espre@e os atritos. abendo;seque N9,00C' pede;se a -ual a acelera(odo sistema$ b -ual a for(a que / aplica em2$

N

Questes4. =e que modo vocB e+plica o movimento de

um barco a remo' utili@ando a terceira lei deCeOton$

>. Um pequeno autom6vel colide com um#rande camin!o carre#ado. LocB ac!a que afor(a e+ercida pelo autom6vel no camin!o 7

maior' menor ou i#ual for(a e+ercida pelocamin!o no autom6vel$

?. Eom base na terceira lei de CeOton' procuree+plicar como um avio a 5ato se movimenta.

FORA DE ATRITO"-uando um corpo 7 arrastado sobre uma

superfGcie ru#osa' sur#e uma for(a de atrito desentido contrrio ao sentido do movimento."

N fat

fat9 .C

fat9 for(a de atrito :C 9 coeficiente de atrito

C 9 normal :C

obre um corpo no qual aplicamos uma for(a N'temosN ; fat9 m.a

Exerccios1. Um bloco de massa J k# 7 pu+ado por uma

for(a !ori@ontal de &0C. abendo que a for(ade atrito entre o bloco e a superfGcie 7 de &C'calcule a acelera(o a que fica su5eito obloco. =ado # 9 10 ms&.

&. Um bloco de massa 10 k# movimenta;senuma mesa !ori@ontal sob a a(o de umafor(a !ori@ontal de ,0 C. / for(a de atritoentre o bloco e a mesa vale &0 C. =eterminea acelera(o do corpo.

,. Um corpo de massa m 9 > k# 7 pu+ado!ori@ontalmente sobre uma mesa por umafor(a N 9 1> C. ) coeficiente de atrito entreo corpo e a mesa 7 9 0'&. =etermine aacelera(o do corpo. Eonsidere # 9 10 ms,.

4. Um corpo de massa i#ual a > k#' repousasobre um plano !ori@ontal. ) coeficiente deatrito entre o corpo e o plano 7 0'1. -ue for(a!ori@ontal deve ser aplicada para se obteruma acelera(o de , ms&$

Questes>. Eite os principais fatores que influem no

atrito.?. Eomo o atrito pode ser redu@ido$

?

2/

/

2

/2


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A. Eite as vanta#ens e desvanta#ens do atrito.J. Um #uarda;roupa est sendo empurrado por

uma pessoa e se desloca com velocidadeconstante. *+iste outra for(a atuando no#uarda;roupa$ Pustifique.

TRA9AL*O DE UMA FORA 3ARALELA

AO DESLOCAMENTO"-uando aplicamos uma for(a sobre um corpo'provocando um deslocamento' estamos #astandoener#ia' estamos reali@ando um trabal!o."

N

;;;;;;;;;; d ;;;;;;;;;;;;

9 N.d

9 trabal!o :PN 9 for(a :Cd 9 distncia :m

unidade de trabal!o no H 7 P :Poule

3/2/DQ) ))3 : R0 / for(a tem osentido do movimento.3/2/DQ) 3*H*C* : S0 / for(atem sentido contrario ao sentido do movimento.

Exerccios1. Ealcular o trabal!o reali@ado por uma for(a

de &J C que desloca um ob5eto numadistncia de & m na mesma dire(o e sentidoda for(a.

&. Uma for(a constante de &0 C produ@' em umcorpo' um deslocamento de 0'> m no mesmosentido da for(a. Ealcule o trabal!o reali@adopor essa for(a.

,. /plica;se uma for(a !ori@ontal de 10 C sobreum corpo que desloca;se numa tra5et6ria

retilGnea de acordo com a equa(o s 9 10 F ,tF t&' no H. Ealcule o trabal!o reali@ado pelafor(a em > s.

4. Um carro percorre uma estrada reta e!ori@ontal' em movimento uniforme' comvelocidade constante de &0 ms' sob a a(ode uma for(a de 1J00 C e+ercida pelo motor.Ealcule o trabal!o reali@ado pelo motor em4s.

TRA9AL*O DE UMA FORA N!O:3ARALELA AO DESLOCAMENTO

N

;;;;;;;;;;;; d ;;;;;;;;;;

9 N.d . cos

" n#ulo formado pela for(a e a dire(o!ori@ontal.

Exerccios>. Um corpo 7 arrastado sobre um plano

!ori@ontal por uma for(a de &0 C. *ssa for(a

forma n#ulo de ,Ao com o deslocamento docorpo' que 7 de 4 m. Ealcule o trabal!o dafor(a. =ado cos ,Ao 9 0'J.

TRA9AL*O 3ELA +REA3RO3RIEDADE;") trabal!o 7 numericamente i#ual a rea' num#rfico da for(a em fun(o do deslocamento." N

9 rea

d1. /s fi#uras representam a for(a aplicada por

um corpo na dire(o do seu deslocamento.=eterminar' em cada caso' o trabal!oreali@ado pela for(a para deslocar o corpo de>m.

a N:C

10 .....................

0 > d :m

A


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b N:C

&0

0 > d :m

c N:C

,0

0 ? d :m

d N:C

10 .........

0 & > d :m

TRA9AL*O DA FORA 3ESO

;;;;;;;

% !

9 %. !

9 trabal!o :P% 9 peso :C! 9 altura :m

% 9 m.## 9 acelera(o da #ravidade :ms&

: R0 / for(a tem o sentido do movimento.: S0 / for(a tem sentido contrario ao sentidodo movimento.

Exerccios

&. %ara elevar um livro que pesa > C' do c!oat7 uma altura de &m' qual o valor dotrabal!o necessrio$

,. Uma pessoa reali@ou um trabal!o de < P paralevantar verticalmente uma cai+a que pesa 4C. -uantos metros atin#iu a altura da cai+a$

4. Um bloco de massa & k# 7 tirado do solo e

colocado a uma altura de > m. =etermine otrabal!o da for(a peso.

3OT


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10. -ual o trabal!o reali@ado pela for(a que a#esobre um corpo de massa 4 k#' cu5avelocidade variou de , ms a > ms$

11. Ealcule o trabal!o reali@ado pela for(a quevaria a velocidade de um corpo de massa &k# desde v/9 > ms a v29 1 ms.

1&. Um corpo de massa 10 k#' inicialmente em

repouso' 7 posto em movimento sob a a(ode uma for(a e adquire' ap6s percorrer 40 m'uma velocidade de &0 ms. =etermine o valorda for(a aplicada no corpo

1,. Um corpo de massa > k# est sob a a(o deuma for(a de ,0 C que atua no sentido domovimento. abendo que em determinadoinstante a velocidade do corpo 7 de 10 ms'determine sua velocidade ap6s percorrer 1>m.

3RINC63IO DA CONSERVA!O DEENER8IA"/ ener#ia no pode ser criada ou destruGda' masunicamente transformada."

Questes1. Eite al#uns tipos de ener#ia.&. -ual a maior fonte de ener#ia de que

dispomos$,. Eite um e+emplo prtico de transforma(o de

ener#ia.4. =B e+emplos das se#uintes transforma(8es

a ener#ia el7trica em calorIb ener#ia el7trica em lu@Icener#ia t7rmica em ener#ia de movimentoIdener#ia quGmica em ener#ia demovimentoIeener#ia de movimento em ener#ia el7tricaI

>. -uando um corpo se arrasta sobre umasuperfGcie !ori@ontal ru#osa' ener#ia cin7ticase converte em ener#ia t7rmica. e o corpoinicialmente possuGa 100 5oules de ener#iacin7tica e' ap6s o deslocamento referido'possui apenas A0 5oules' que quantidade deener#ia cin7tica converteu;se em ener#iat7rmica

ENER8IA MEC=NICA"/ ener#ia mecnica 7 a soma da ener#ia cin7ticae potencial num ponto."

"/ ener#ia mecnica permanece constante'quando o corpo sobe ou desce."

v/ !/

v2 !2

*/9 *2

*/9 *E/F *%/*29 *E2F *%2

Questes?. -ual a diferen(a entre ener#ia cin7tica e

potencial$A. ) que acontece com a ener#ia mecnica do

corpo' durante a queda$J. Uma pedra cai sob a(o e+clusiva de seu

peso. =urante a queda' como variam suasener#ias cin7tica' potencial e mecnica$

mem rela(o ao solo. abendo que sua massavale > k# e # 9 10 ms s' determine suaener#ia cin7tica ao atin#ir o solo.

1,. Um corpo 7 abandonado de uma altura de >metros num local onde # 9 10 ms&.

10


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=etermine a velocidade do corpo ao atin#ir osolo.

*IDROST+TICA"*studo dos lGquidos"

De%si>&>e &?so0ut&

d 9L

m

d 9 densidade absoluta :#cm,m 9 massa :#L 9 volume :cm,

Exerccios1. -ual a massa de uma c!apa de ferro de

volume ?>0 cm,$ / densidade absoluta doferro 7 A'J #cm,.

&. / densidade da #ua 7 1 #cm,. Cessatemperatura qual 7 a massa de &00 # de#ua$

,. / densidade absoluta da #asolina 7 0'A #cm,.-ual o volume ocupado por 4&0 # de#asolina$

4. / densidade absoluta do mercrio 7 1,'?#cm,. Ealcule o volume ocupado por ?J0 #dessa substncia.

3ress@o

p 9/

N

p 9 presso :Cm&N 9 for(a :C/ 9 rea :ms

Exerccios>. /plica;se uma for(a de J0 C

perpendicularmente a uma superfGcie de rea

0'J m&. Ealcule a presso e+ercida.?. -ual a presso e+ercida por um tanque de

#ua que pesa 1000 C' sobre a sua base quetem uma rea de & m&$

A. / #ua contida num tanque e+erce umapresso de 40 Cm&sobre a sua base. e abase tem uma rea de 10 m&' calcule a for(ae+ercida pela #ua sobre a base.

3ress@o i>rostBtic&"%resso e+ercida pelo lGquido no fundo dorecipiente."

!

pQ9 d.#.!

pQ9 presso !idrosttica :Cm&d 9 densidade do lGquido :k#m,# 9 acelera(o da #ravidade :ms&! 9 altura :m

ExercciosJ. ) nGvel de #ua contida numa cai+a est ?m

acima de uma torneira. -ual 7 a presso

!idrosttica sobre a torneira$ =ado # 9 10ms&I d#ua9 1000 k#m,.e u/& co0u%& 0ui>&"-uando a superfGcie lGquida estiver e+posta presso atmosf7rica' a presso total' no fundo dorecipiente' ser a soma da presso atmosf7ricamais a presso !idrosttica."

patm

!

p 9 patm F d.#.!

patm9 presso atmosf7rica :Cm&

d 9 densidade :k#m,

# 9 acelera(o da #ravidade :ms&! 9 altura :m

Exerccios1. Ealcule a presso total no fundo de um la#o

profundidade de &0 m. o dados pressoatmosf7rica patm 9 1.10>Cm&I acelera(o da#ravidade # 9 10 mseI densidade da #ua d 91.10,k#m,.

11


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&. Ealcule a presso total no fundo de um rio 10 m de profundidade. o dados patm 9 1.10>

Cm&I # 9 10 mseI d#ua9 1.10,k#m,.

E/#uxo

"-uando mer#ul!amos um corpo em um lGquido'

notamos que o seu peso aparente diminui. *ssefato se deve e+istBncia de uma for(a vertical debai+o para cima' e+ercida pelo lGquido sobre ocorpo' qual damos o nome de empu+o."

* 9 d.L.#

* 9 empu+o :Cd 9 densidade do lGquido :k#m,# 9 acelera(o da #ravidade :mse

Exerccios,. Um corpo de volume 0'1 m, 7 totalmente

imerso num lGquido de densidade J00 k#m,.Ealcule o empu+o sobre o corpo.

4. Um corpo de volume &.10;,m, 7 totalmentemer#ul!ado num lGquido de densidade J.10&

k#m,' num local onde # 9 10 mse.=etermine o empu+o sofrido pelo corpo.

Questes>. Eonsidere um corpo mer#ul!ado em um

lGquido / -ual 7 a dire(o e o sentido doempu+o que o lGquido e+erce no corpo$ 2Eomparando as press8es e+ercidas pelolGquido nas partes superior e inferior docorpo' e+plique por que aparece o empu+osobre ele.

MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME

3ero>o;"M o tempo #asto por um corpo para efetuar umavolta completa no circulo."

Fre$%ci&;

"WM o nmero de voltas efetuadas no circulo naunidade de tempo."

Re0&@o e%tre #ero>o e re$%ci&

f 94

1

f 9 freqXBncia :Q@ 9 perGodo :s

Exerccios1. -ual o perGodo do ponteiro das !oras de um

rel6#io$&. -ual o perGodo de rota(o da erra$,. -ual o perGodo de transla(o da erra ao

redor do ol$4. Um #aroto num #ira;#ira descreve um

movimento circular uniforme e+ecutando >voltas em &0 s. =etermine o perGodo e afreqXBncia do movimento.

>. Um carrin!o de um autorama reali@a ummovimento circular uniforme completando10 voltas em > s. =etermine seu perGodo esua freqXBncia.

?. Um corpo em movimento circular uniformecompleta &0 voltas em 10 se#undos.=etermine o perGodo e a freqXBncia do corpo.

A. Um carrossel #ira uniformemente' efetuandouma rota(o completa a cada 4 s. =eterminea freqXBncia com que cada cavalo e+ecuta omovimento circular uniforme.

Ve0oci>&>e &%Gu0&r

1&

*

% 9 peso


13/15

t

=

" velocidade an#ular :rads 9 n#ulo percorrido :radt " tempo :s

ExercciosJ. Um ponto percorre uma circunferBncia edescreve um n#ulo central de & rad em > s.=etermine a velocidade an#ular nesseintervalo de tempo.

ms. endo 3 9 & m o raio dacircunferBncia' determine a velocidadean#ular.

M+QUINAS SIM3LES"quina 7 um aparel!o ou instrumento quefacilita a reali@a(o de um trabal!o."

A0&H&%c&"/ alavanca diminui o esfor(o para elevar umcorpo at7 determinada altura."

;;;;;;;;;;;; b%;;;;;;;;;;;;;;;;;o;; b3 ;;

N% N3

N%9 for(a potente :CN39 for(a resistente :Cb%9 bra(o da potBnciab3 9 bra(o da resistBnciao 9 ponto de apoio

Eondi(o de equilibrio de uma alavanca N%. b% 9 N%. b%

Ro0>&%& ix&"odifica a dire(o do movimento."

40 C 40C

Ro0>&%& /He0"3edu@ o esfor(o"

&0 C

40 C

30&%o i%c0i%&>o"-uanto menor a inclina(o' maior ser odeslocamento para se atin#ir a altura dese5ada.%ortanto' quanto menor a inclina(o' menor oesfor(o."

N

1,


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Questes1. e as mquinas redu@em o esfor(o necessrio

para a reali@a(o de um trabal!o' o que' emcontrapartida' sofre um acr7scimo$

&. Erie uma situa(o em que perceba que o usoda alavanca 7 vanta5oso.

,. Erie uma situa(o em que perceba que o uso

da roldana 7 vanta5oso.4. Eomo o plano inclinado pode nos a5udar areali@ar trabal!os$

>. %or que' nos trec!os de serra' as estradas soconstituGdas de muitas curvas e no apenasde uma nica lin!a reta$

?. ) que 7 uma roldana$ Eite uma situa(o emque se perceba que o uso da roldana 7vanta5oso.

Exerccios1. Cum carrin!o de mo de 1'> m de

comprimento :da e+tremidade dos cabos aoei+o da roda' um operrio er#ue uma car#ade ?00 C fa@endo um esfor(o de ,00 C. -uala distncia da car#a ao ei+o da roda$

&. Ealcule o comprimento de uma alavanca'sabendo que ela est equilibrada por doispesos que valem respectivamente ,? C e < C.sabe;se que o primeiro peso est situado a0'1 m do apoio.

,. Um balde de #ua com peso de >0 C 7suspenso por uma corda passada numaroldana fi+a. -ue for(a deve ser aplicada naponta da corda para manter o baldeequilibrado$

4. Um varal composto de 1 roldana m6velsuspende certa quantidade de roupa que pesa'em seu con5unto' >0 C. -ual deve ser a for(aempre#ada para equilibrar essas roupas$

A FISICA DO SCULO 55

=o s7culo YLHH at7 o final do s7culo YHY' afGsica de CeOton aperfei(oou;se e ampliou seucampo de aplica(o. ransformou;se' assim' emuma ciBncia de #rande utilidade prtica para os!omens.

Co come(o do s7culo YY' por7m' ocon!ecimento fGsico passou por novastransforma(8es. /pesar de sua importncia' afGsica de CeOton no conse#uia responder a umas7rie de novas quest8es.

=uas novas teorias foram propostas' emmeio crise da fGsica neOtoniana ; a eoria-untica e a eoria da 3elatividade.

/ constru(o da Teoria Quntica teve inGciocom.um trabal!o do fGsico alemo a+ %lanck,publicada em 1ou co/ & re0&tiHi>&>e;/ mudan(a fundamental proposta por

*instein 7 a se#uinte e+iste uma velocidadem+ima possGvel no nosso universo' ao contrriod6 que CeOton admitia. *ssa velocidadem+ima 7 a velocidade de propa#a(o da lu@ novcuo cerca de ,00 000 kms.

/ lu@ propa#a;se com uma velocidade que'no depende da velocidade da fonte que a emitee nem da velocidade do observador. *m outraspalavras a velocidade da luz absoluta.

Os eeitos re0&tiHsticos;Dilatao do tempo - / descoberta do

carter absoluto da velocidade da lu@ trou+ecomo conseqXBncia uma' nova maneira de seconceber o tempo na fGsica relativGstica. *stamosacostumados id7ia de que o tempo passa damesma maneira para corpos parados ou emmovimentoI para nos' o tempo 7 absoluto. *ssa7 a concep(o de tempo na fGsica de CeOton.%ara *instein isso no acontece ; o tempo 7'relativo.

/ eoria da 3elatividade demonstra que otempo passa mais deva#ar para uma pessoa quese movimenta com' velocidade comparvel dalu@ do que para outra' parada ou em movimentode bai+a velocidade. *sse efeito 7 con!ecidocomo dilatao do tempo.

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ontrao do espao ; Le5amos o queacontece com o comprimento de um ob5eto quese movimenta com velocidade pr6+ima velocidade d lu@. Hma#ine que vocB mediu ocomprimento de uma barra de metal' emrepouso' e encontrou o resultado de 1 metro. *mse#uida' a barra 7 posta em movimento e passa

por vocB com uma velocidade de l00000 kms:1, da velocidade da lu@. =i#amos que vocBten!a uma maneira de medir' com #randepreciso o comprimento de ob5etos emmovimento. /o medir o comprimento da barraque passa por vocB' com a velocidade indicada'vocB encontrars resultado de apenas 0'

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