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Este blog tinha como objetivo, apenas de ser um complemento para alunos do ensino médio, no que refere as Ciência Humanas AGORA também estaremos postando aulas com assuntos das Ciências Natureza (Biologia, Química e Física).


29/04/2017

LISTA 02 – CINEMÁTICA: mecânica- Movimento Uniforme - AULA 02



OBJETO DO CONHECIMENTO
Movimento Uniforme
(movimento com velocidade constante)







S = S0 + vt
S = posição em um instante qualquer (m)
S0 = posição inicial (m)

v = velocidade (m/s, km/h)
t = tempo (s, h)

Você já deve ter percebido que nas grandes cidades, devido ao intenso trânsito de veículos. é praticamente impossível manter constante a velocidade de um carro. Mas, ao efetuarmos uma viagem, dependendo das condições da rodovia, conseguimos manter o carro em velocidade constante durante um bom tempo. Quando isso acontece, dizemos que o movimento do carro é uniforme.

O movimento de uma pessoa transportada numa escada rolante, o da Lua em torno da Terra e o dos ponteiros de um relógio são exemplos de movimentos praticamente uniformes.


Então O movimento é uniforme quando a velocidade escalar do móvel é constante em qualquer instante ou intervalo de tempo, significando que, no movimento uniforme o móvel percorre distâncias iguais em tempos iguais.

O movimento é retilíneo uniforme quando o móvel percorre uma trajetória retilínea e apresenta velocidade escalar constante.

Como assim?
Quando um móvel se desloca com uma velocidade constante, diz-se que este móvel está em um movimento uniforme (MU).  Se este movimento se dar em uma trajetória  retilínea, isto é, se desloca com uma velocidade constante em trajetória reta, tem-se um movimento retilíneo uniforme.

Uma observação importante é que, ao se deslocar com uma velocidade constante, a velocidade instantânea deste corpo será igual à velocidade média, pois não haverá variação na velocidade em nenhum momento do percurso.

A equação horária do espaço pode ser demonstrada a partir da fórmula de velocidade média.

V = Vm =     ΔS    , 
                    Δt

Isolando o  ΔS = V × Δt

Mas sabemos que:   ΔS   =   S    S0   

Então:  S final  =  Sinicial    + V ×  Δt  
                    ↓                ↓                ↓        ↓
                  S      =      S0       +  V ×  Δt
                       ou

                   S = S0 + vt

EXERCÍCIO RESOLVIDO:
01ª Questão:
Um tiro é disparado contra um alvo preso a uma grande parede capaz de refletir o som. O eco do disparo é ouvido 2,5 segundos depois do momento do golpe. Considerando a velocidade do som 340m/s, qual deve ser a distância entre o atirador e a parede?
Gografalando COMENTA:
RESOLUÇÃO:
Δt = 2,5 s
Vm = 340m/s

Aplicando a equação horária do espaço, teremos:
S= S0 + V ×  Δt , mas o eco só será ouvido quando o som "ir e voltar" da parede. Então:

S = 2 s
S0 = 0
V= 340m/s
Δt = 2,5

S= S0 + V ×  Δt
2S= 0 + 340 m/s ×2,5s
2S = 850 m
S = 850
         2

S= 435 m

É importante não confundir o s que simboliza o deslocamento do s que significa segundo. Este é uma unidade de tempo. Para que haja essa diferenciação, no problema foram usados: S (para deslocamento) e s(para segundo).


02ª Questão: Uma bicicleta movimenta-se sobre uma trajetória retilínea segundo a função horária s=10+2t (no SI).

Pede-se:

a) sua posição inicial;
b) sua velocidade.

Gografalando COMENTA:
S = S0 + vt
S = posição em um instante qualquer (m) ?
S0 = posição inicial (m) = 10m
v = velocidade (m/s, km/h) =2m/s
t = tempo (s, h) ?

a) sua posição inicial;
S = S0 + vt
S = 10 + vt
S0 = 10m

b) sua velocidade.
S = S0 + Vt
S = 10 + Vt
S0 = 10 + 2t
V= 2 m/s
03ª Questão: A posição de um móvel varia com o tempo, obedecendo à função horária   s = 30 + 10t, no S.I.

Determine a posição inicial e a velocidade do móvel.
Gografalando COMENTA:
S = S0 + vt
↓      ↓    
S = 30 + 10t

S0 = posição inicial (m) = 30m
v = velocidade (m/s, km/h) =10m/s


04ª Questão: Uma partícula move-se em linha reta, obedecendo à função horária s = -5 + 20t, no S.I.

Determine:

a) a posição inicial da partícula;
Gografalando COMENTA:
S = S0 + vt
↓      ↓    

S = – 5 + 20t
S0 = posição inicial (m) = – 5 m
b) a velocidade da partícula;

S = S0 + vt
↓      ↓     ↓ 

S = – 5 + 20t
v = velocidade (m/s, km/h) =20m/s

c) a posição da partícula no instante t = 5 s.

Observação:  Nesse caso basta aplicar o valor dado do instante, que é, 5s, na formula ... veja: 
S = S0 + v    ×  t
↓      ↓             
S = – 5 + 20 × 5
S = – 5 + 100
S = 95 m

S = posição em um instante qualquer (m) 95m

4ª Questão: Um móvel movimenta-se de acordo com a função horária s = 20 + 4 t, sendo a posição medida em metros e o tempo, em segundos.  Determine sua posição depois de 10 segundos.
Gografalando COMENTA:
S = ?
S0 = 20m
v  = 4m/s
t = 10 s

S = S0 + v ×   t
↓      ↓       
  
S = 20 + 4 × 10
S = 20 + 40
S = 60 m


5ª Questão: Um ponto material movimenta-se sobre uma trajetória retilínea segundo a função horária s = 10 + 2t  (no SI).

Determine o instante em que o ponto material passa pela posição 36 m?
Gografalando COMENTA:
S = 36 m
S0 = 10m
v  = 2m/s
t = ?

S = S0 +  v×t
↓      ↓     
36 = 10 + 2 × t
10 + 2t = 36
2t = 36 10
2t = 26
  t =   26 
           2
  t = 13 s


6ª Questão: Um ponto material movimenta-se segundo a função horária s = 8 + 3t  (no SI).

Determine o instante em que o ponto material passa pela posição 35 m.
Gografalando COMENTA:
S = 35 m
S0 = 8m
v  = 3m/s
t = ?

S = S0 + vt
↓      ↓    
35 = 8 + 3 × t
8 + 3t = 35
3t = 35  8
3t = 27
  t =   27 
           3
  t = 9 s
7ª Questão: Um móvel passa pela posição 10 m no instante zero (t0 = 0) com a velocidade de +5 m/s.

Escreva a função horária desse movimento.
Gografalando COMENTA:
S = S0 + vt
↓      ↓    

10 = 0 + 5 ×  0

8ª Questão: Um móvel movimenta-se sobre uma trajetória retilínea, no sentido da trajetória, com velocidade constante de 2 m/s. Sabe-se que no instante inicial o móvel se encontra numa posição a 40 m do lado positivo da origem.

Determine a função horária das posições para este móvel.
Gografalando COMENTA:
S = S0 + vt
↓      ↓    

S  =40 + 2 t

Agora é Sua vez........

09ª Questão:  (FEPECS DF/2012) Ano-luz é uma unidade de distância que mede a distância percorrida pela luz em um ano. Uma nave que viaja com 2/5 da velocidade da luz levará então o seguinte tempo para percorrer uma distância de 4 anos-luz:
a) 2 anos;
b) 4 anos;
c) 5 anos;
d) 10 anos;
e) 20 anos

10ª Questão:  (UEG GO/2012) A órbita do planeta Terra, em torno do Sol, possui uma distância aproximada de 930 milhões de quilômetros. Sabendo-se que o ano possui 365 dias e 5 horas, a velocidade média exercida pela Terra para executar essa órbita é, aproximadamente, de

a) 106.103 km/h
b) 1.061 km/h
c) 106 km/h
d) 10,6 km/h

11ª Questão (UNEMAT MT/2012) No passado, durante uma tempestade, as pessoas costumavam dizer que um raio havia caído distante, se o trovão correspondente fosse ouvido muito tempo depois; ou que teria caído perto, caso acontecesse o contrário. Do ponto de vista da Física, essa afirmação está fundamentada no fato de, no ar, a velocidade do som:

a) variar como uma função da velocidade da luz.
b) ser muito maior que a da luz.
c) ser a mesma que a da luz.
d) variar com o inverso do quadrado da distância.
e) ser muito menor que a da luz.

12ª Questão: (UERJ/2011) Uma partícula se afasta de um ponto de referência O, a partir de uma posição inicial A, no instante t = 0 s, deslocandose em movimento retilíneo e uniforme, sempre no mesmo sentido. A distância da partícula em relação ao ponto O, no instante t = 3,0 s, é igual a 28,0 m e, no instante t = 8,0 s, é igual a 58,0 m. Determine a distância, em metros, da posição inicial A em relação ao ponto de referência O.


13ª Questão:  (PUC RJ/2010) Uma tartaruga caminha, em linha reta, a 40 metros/hora, por um tempo de 15 minutos. Qual a distância percorrida?

a) 30 m
b) 10 km
c) 25 m
d) 1 km
e) 10 m

14ª Questão:  (PUC RJ/2010) O tempo entre observarmos um raio e escutarmos o som emitido por ele pode ser utilizado para determinar a distância entre o observador e a posição onde “caiu” o raio. Se levarmos 3s para escutar o relâmpago é correto afirmar que o raio caiu a: (Considere a velocidade do som no ar como 340 m/s)

a) 340 m.
b) 680 m.
c) 1.020 m.
d) 1.360 m.
e) 1.700 m.

QUESTÕES DISCURSIVAS
1ª Questão: Como podemos identificar um movimento uniforme?

2ª Questão: Uma pessoa lhe informa que um corpo está em movimento retilíneo uniforme. O que está indicando o termo "retilíneo"? O que indica o termo "uniforme"?

3ª Questão: Movimentos uniformes ocorrem no nosso dia-a-dia e na natureza. Observe o ambiente e identifique dois exemplos desse tipo de movimento.

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