Paródia Pontes Indestrutíveis

Video aula: Aceleração Escalar

Movimento vertical e lançamento vertical

Movimento Vertical

Se largarmos uma pena e uma pedra de uma mesma altura, observamos que a pedra chegará antes ao chão.

Por isso, pensamos que quanto mais pesado for o corpo, mais rápido ele cairá. Porém, se colocarmos a pedra e a pena em um tubo sem ar (vácuo), observaremos que ambos os objetos levam o mesmo tempo para cair.

Assim, concluímos que, se desprezarmos a resistência do ar, todos os corpos, independente de massa ou formato, cairão com uma aceleração constante: a aceleração da Gravidade.

Quando um corpo é lançado nas proximidades da Terra, fica então, sujeito à gravidade, que é orientada sempre na vertical, em direção ao centro do planeta.

O valor da gravidade (g) varia de acordo com a latitude e a altitude do local, mas durante fenômenos de curta duração, é tomado como constante e seu valor médio no nível do mar é:

g=9,80665m/s²

No entanto, como um bom arredondamento, podemos usar sem muita perda nos valores:

g=10m/s²

Lançamento Vertical

Um arremesso de um corpo, com velocidade inicial na direção vertical, recebe o nome de Lançamento Vertical.

Sua trajetória é retilínea e vertical, e, devido à gravidade, o movimento classifica-se com Uniformemente Variado.

As funções que regem o lançamento vertical, portanto, são as mesmas do movimento uniformemente variado, revistas com o referencial vertical (h), onde antes era horizontal (S) e com aceleração da gravidade (g).

Sendo que g é positivo ou negativo, dependendo da direção do movimento:

Lançamento Vertical para Cima

g é negativo

Como a gravidade aponta sempre para baixo, quando jogamos algo para cima, o movimento será acelerado negativamente, até parar em um ponto, o qual chamamos Altura Máxima.

 

Lançamento Vertical para Baixo

g é positivo

No lançamento vertical para baixo, tanto a gravidade como o deslocamento apontam para baixo. Logo, o movimento é acelerado positivamente. Recebe também o nome de queda livre.

- Girlania F.

 

Aceleração escalar instantânea

Aceleração escalar instantânea

      Mais importante que aceleração escalar média temos a aceleração escalar instantânea, que indica a aceleração que um corpo possui em um determinado instante. Para calcular a aceleração instantânea é feita uma operação limite, tomando intervalos de tempo cada vez mais próximos de zero.

    Apesar de fazer uma operação que não se faz para calcular a velocidade escalar média, a aceleração escalar instantânea possui a mesma unidade que a aceleração escalar média, o metro por segundo ao quadrado (m/s²).

- Lilian V.

Aceleração escalar média

Aceleração escalar média

      É a grandeza física que representa a variação da velocidade escalar por unidade de tempo. Representada por α_m podemos escrever matematicamente da seguinte maneira:

      Onde ΔV é a diferença de velocidades, ΔV = V₂ – V₁, e Δt é a variação de tempo, Δt = t₂ – t₁.

     A unidade de medida é obtida através das unidades das grandezas utilizadas na determinação da aceleração média, velocidade e tempo. No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de velocidade é o metro por segundo (m/s) e o tempo é dado em segundos (s), assim a unidade de aceleração média no SI é m/s².

- Cynthia S.

Vetores: Grandezas escalares e vetoriais

Grandezas escalares – São aquelas que ficam perfeitamente caracterizadas por um número seguido de uma unidade. Exemplos: As grandezas abaixo ficam claramente determinadas quando delas fornecemos um número real de medida e a unidade de medida.

fig. 1

 fig. 2

 fig. 3

    

     Assim, por exemplo, a temperatura onde estão os ursos da figura 1 é de -10^oC, a pressão da garota da figura 2 é de 13mmHg por 8mmHg e que o reservatório de água da figura 3 tem volume de 1,5.10⁶ litros.

     Todas elas são grandezas escalares que ficam claramente determinadas quando delas fornecemos um número real de medida e a unidade de medida.



Grandezas vetoriais– Não ficam perfeitamente definidas apenas pelo número acrescido de unidade. Para entendê-las, considere um motociclista que está a 5m de uma ponte que caiu.

     Se você afirmar que a moto se deslocou 5,5m você não pode dizer que ela cairá, pois ela pode se deslocar 5,5m para o leste ou para o oeste. Assim, o deslocamento da moto não ficou perfeitamente definido pelo número acrescido de unidade, pois faltou a orientação (direção e sentido). Assim, o deslocamento é uma grandeza vetorial, que são aquelas que, além do número e da unidade, para ficarem perfeitamente caracterizadas necessitam também de uma direção e de um sentido.

- Cynthia S.

Dilatação dos líquidos

 

Os líquidos são amorfos, ou seja, não possuem forma própria, adquirindo o formato do recipiente onde estão contidos. Por esse motivo sofrem apenas dilatação volumétrica.

Dilatação aparente – Na figura, você tem um tubo de vidro graduado, com um líquido em seu interior. Após a dilatação, o aumento observado na graduação da coluna líquida não corresponde ao aumento real, pois observe que o recipiente também se dilatou.

Assim, a dilatação marcada pela escala do tubo de vidro não corresponde à dilatação real e sim à aparente.

Dilatação real ou absoluta–  Nela, leva-se em conta apenas a dilatação do líquido, sem considerar a dilatação do recipiente. Pode-se verificar que um mesmo líquido, em diferentes frascos, possui um só coeficiente de dilatação absoluta ou real, característico desse líquido. Porém, tem vários coeficientes de dilatação aparente, dependendo da natureza dos frascos que a encerram.

Dilatação do frasco – Lembre-se de que o frasco se comporta como se fosse maciço e constituido do mesmo material das paredes do recipiente. Assim, o coeficiente de dilatação que se deve usar é o coeficiente de dilação do material de que é feito o frasco.


Equações:

 *Dilatação real do líquido: ΔV_R=V_o.γ_líquido.Δt

*Dilatação aparente (volume de líquido extravasado): ΔV_ap=V_o.γ_ap.Δt

 *Dilatação do frasco (recipiente): ΔV_f=V_o.γ_frasco.Δt

 

- Lilian V.

Dilatação Térmica dos sólidos

Essa é uma apresentação simples sobre a dilatação térmica dos sólidos, espero que gostem!

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- Catherine F.

Calor Latente

     O calor recebido por um corpo pode fazer com que sua temperatura aumente ou que ele sofra uma mudança de estado. No segundo caso você tem uma quantidade de calor latente, ou seja, calor latente se refere à quantidade de calor que um corpo recebe apenas para mudar de estado, o que ocorre à temperatura constante.

       

       A quantidade de calor latente (Q) cedida ou retirada de uma substância para que ela mude de estado o que sempre ocorre à temperatura constante é diretamente proporcional à sua massa (m), e depende das características da substância (L). Matematicamente:

                        

                                      

      Algumas substâncias e seus calores latentes de fusão e de vaporização: 





- Catherine F.

Lista de exercicios

1. (UECE)Dois trechos sucessivos de uma estrada retilínea são percorridos por um automóvel da seguinte maneira: no 1.° trecho ele percorre 150 km a 100 km/h e no 2.° trecho, percorre 60 km a 60 km/h. No percurso total a velocidade média do automóvel, em km/h, é igual a:

A) 96

B) 90

C) 84

D) 80

2. (UFLA-MG)Um objeto move-se com velocidade constante e percorre 80 cm em 2 s. Um estudante, ao analisar o movimento, faz a razão entre os números 2 e 80, obtendo o valor 0,025. A interpretação CORRETA desse valor é:

A) O objeto demora 1 s para percorrer 0,025 cm.

B) Esse valor representa a velocidade do objeto.

C) Esse valor representa a aceleração do objeto.

D) O objeto demora 0,025 s para percorrer 1 cm.

3. (UESPI)Um carro A inicia seu movimento retilíneo a partir do repouso, no instante t = 0, com uma aceleração constante igual a 0,5 m/s. Neste mesmo instante, passa por ele um carro B, que se desloca na mesma direção e no mesmo sentido do carro A, porém com velocidade escalar constante igual a 3,0 m/s. Considerando tal situação, qual é o tempo necessário para que o carro A alcance o carro B?

A) 6 s

B) 10 s

C) 12 s

D) 15 s

E) 20 s

4. (FUVEST-SP)Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma autoestrada plana, um motorista estima seu tempo de viagem,considerando que consiga manter uma velocidade média de 90 km/h. Ao ser surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade média para 60 km/h, permanecendo assim até a chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retoma sua velocidade média inicial. Essa redução temporária aumenta seu tempo de viagem, com relação à estimativa inicial, em:

A) 5 minutos.

B) 7,5 minutos.

C) 10 minutos.

D) 15 minutos.

E) 30 minutos.

5. (UFV-MG)Um veículo, movendo-se em linha reta, desacelera uniformemente, a partir de 72 km/h, parando em 4,0 s. A distância percorrida pelo veículo e o módulo de sua velocidade média durante a desaceleração são, respectivamente:

A) 40 m e 10 m/s.

B) 80 m e 20 m/s.

C) 20 m e 5 m/s.

D) 20 m e 20 m/s.

-  Natalia A.

Cinemática Vetorial

     Em relação a um dado referencial (ponto 0) é muito conveniente fornecer a posição de um corpo em uma trajetória num certo instante, por meio de um vetor com origem em 0 e extremidade no ponto onde o corpo se encontra. Assim, em cada ponto o corpo será localizado em relação ao vetor posição .

     O deslocamento vetorial  é fornecido pela diferença entre  e  , ou seja, .

       Já o deslocamento escalar ou variação de espaço (ΔS) representa a distância efetivamente (realmente) percorrida pelo corpo (distância medida sobre a trajetória).

- Girlania F.

Dilatação Térmica

      Em física podemos dizer que dilatação térmica é o aumento das dimensões do corpo a partir do aumento da temperatura. Ocorre com quase todos os materiais, no estado sólido, líquido ou gasoso.      Dizemos que a dilatação do corpo está relacionada à agitação térmica das moléculas que compõem o corpo, pois sabemos que quanto mais quente estiver o corpo maior será a agitação térmica de suas moléculas.

     
     Quanto mais as moléculas de um corpo vibram (agitam), mais espaço elas precisam para vibrar. Dessa forma, o aumento das dimensões do corpo se dá pelo aumento do espaço entre as moléculas que compõem o corpo. Diante disso, se o aumento de temperatura produz expansão térmica do corpo, uma redução de temperatura provocará diminuição de volume, isto é, provocará a contração do corpo

   
     Nos estudos da termologia, levamos em consideração três tipos de dilatação térmica: a dilatação linear, que está ligada ao aumento do comprimento do corpo quando ele é aquecido; a dilatação superficial, que está ligada ao aumento do comprimento e da largura do corpo, ou seja, há um aumento em duas dimensões; e a dilatação volumétrica, que está ligada ao aumento do corpo em três dimensões, ou seja, com o aumento da temperatura o corpo sofre variação no comprimento, na largura e na altura.

   
     Em geral é difícil perceber a olho nu (isto é, sem o uso de instrumentos) a dilatação térmica dos corpos. No nosso cotidiano nos deparamos com diversas situações nas quais é necessário levar em conta a expansão térmica, por exemplo: os trilhos dos trens são colocados de modo que sempre haja um pequeno espaço entre eles, para evitar as deformações (figura acima) quando se aquecem; nas calçadas cimentadas são colocadas juntas de dilatação entre as placas de cimento para evitar deformações pelo aumento de temperatura, etc.

   
     Assim como os sólidos, os líquidos também se dilatam com o aumento da temperatura. Embora os líquidos não tenham forma própria (eles assumem a forma dos recipientes que os contêm), não definimos para eles os coeficientes de dilatação linear e superficial, definimos apenas o coeficiente de dilatação volumétrica.

   
    Assim, para que possamos estudar a dilatação volumétrica dos líquidos, é necessário que eles estejam contidos em um recipiente, que por sinal também se dilatará. Assim, precisamos geralmente levar em consideração duas dilatações, a dilatação do líquido e a dilatação do recipiente.

- Natalia A.