Exercícios de Sala - Aula 3

1> Apenas duas forças horizontais atuam em um corpo de 3,0 kg. Uma força é de 90 N, apontando para leste, e a outra é de 80 N, atuando 62º ao norte do oeste. Qual é o módulo da aceleração do corpo?

2> Sob a ação de duas forças, uma partícula se move com velocidade constante v = 3i - 4 j (m/s). Uma das forças é F1 = 2i - 6 j (N). Qual é a outra força?

3> Uma cabine de elevador que pesa 27,8 kN move-se para cima. Qual a tensão no cabo do elevador se a velocidade da cabine é (a) crescente a uma taxa de 1,22 m/sˆ2 e (b) decrescente a uma taxa de 1,22 m/sˆ2?

4> Calcule o peso de um astronauta de 75 kg (a) sobre a Terra, (b) sobre a superfície de Marte, onde g = 3,8 m/sˆ2, e (c) no espaço interplanetário onde g = 0. (d) Qual é a massa do astronauta em cada lugar?

5> Um jogador de beisebol com massa m - 79 kg, deslizando na segunda base, é retardado por uma foça de módulo 470 N. Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o jogador e o chão.

Aula 3 - Leis de Newton e Forças - Pré-Aula

Nesta semana estaremos falando de um tema muito importante na Física - As 3 Leis de Newton. Tais leis governam toda a Mecânica Clássica e possui importância crucial para o entendimento da Física.
A primeira lei é o Princípio da Inércia que nos ensina como manter um corpo em equilíbrio:

Na 2ª lei temos o Princípio Fundamental, onde veremos como tirar os corpos do equilíbrio:

Na 3ª Lei de Newton veremos o Princípio de Ação e Reação, onde veremos que a toda ação existe uma reação de mesmo valor, mesma direção, sentido oposto e ocorrendo em corpo diferente.

Nesta aula discutiremos sobre as forças Peso, Normal, Tração e Atrito e Aplicaremos, utilizando o conceitos de vetores.

Exercício Clássico de nossa próxima aula:

Universo Mecânico sobre Leis de Newton

Aula 2 (pós-aula)

Após a segunda semana de aula se faz necessário o questionamento de alguns itens:

1> Diferencie me poucas palavras o MRU do MRUV?

2> A aceleração média de uma partícula que vai de 30 m/s para 70 m/s em 5 s é quanto?

3> Para que precisamos de vetores?

5> Determine o módulo e a direção do vetor a = 5 i - 6 j.

Exercícios - Aula 2

(1) Durante um espirro, os olhos podem se fechar por até 0,5s. Se você está dirigindo um carro a 90km/h e espirra, de quanto o carro pode se deslocar até você abrir novamente os olhos?

(2) Um automóvel viaja em uma estrada reta por 40 km a 30 km/h. Depois, continuando no mesmo sentido, percorre outros 40 km a 60 km/h. Qual é a velocidade média do carro durante essa viagem de 80 km? 

(3) Em um certo instante de tempo, uma partícula tinha uma velocidade de 18 m/s no sentido positivo de x, e 2,4 s depois sua velocidade era de 30 m/s no sentido oposto. Qual a aceleração média da partícula durante este intervalo de 2,4 s?

(4) Uma pessoa caminha na seguinte configuração: 3,1 km para o norte, então 2,4 km para o oeste, e finalmente 5,2 km para o sul. (a) Esboce um diagrama vetorial que represente este deslocamento. (b) Que distâncias e (c) em que sentido deveria voar um pássaro ao longo de uma linha reta ligando o mesmo ponto de partida ao mesmo ponto de chegada?

(5) Um carro é dirigido para o leste por uma distância de 50 km, depois para o norte por 30 km, e em seguida em um sentido que está 30º ao leste do norte por 25 km. Esboce o diagrama vetorial e determine (a) o módulo e (b) o sentido do deslocamento total do carro desde seu ponto de partida.

Aula 2 - Cinemática - Parte 2 - Pré-aula

Em nossa segunda aula continuaremos a discussão de temas gerais da Cinemática: velocidade escalar média, aceleração média. Discutiremos sobre o Movimento Uniforme e o Movimento Uniformemente Variado. Resolveremos vários exercícios sobre esses mesmo assunto. Conteúdo sobre esse assunto você acha na pré-aula 1. Será resolvido também o desafio deixado na última aula que você pode encontrar no vídeo abaixo:

Também em nossa segunda semana estaremos discutindo o conceito de vetores: como escrever vetores na notação unitária, escrever o módulo e direção.

Robô Gladiador - Iniciação Tecnológica - 2º Bimestre

No projeto robô gladiador os alunos terão que construir um robô com rigorosas regras. O projeto do robô você encontra abaixo:

Projeto do Robô

Dimensão do Robô

Carrinho com Bexiga - Iniciação Tecnológica - 1º Bimestre

As regras para a competição do carrinho de Bexiga são apresentadas abaixo:

1> A massa do carrinho é livre.

2> Os carrinhos devem ser movidos exclusivamente por ar expelido por uma bexiga. A bexiga deverá ser trazida pelo grupo. O grupo pode ter de 1 aluno a 5 alunos.

3> O carrinho deverá percorrer uma pista de 3 m de comprimento por 90 cm de largura, caso ele queime as linhas demarcatórias da pista, ele estará automaticamente desclassificado naquele ponto.

4> Os carrinhos deverão cumprir uma prova mínima. A prova consiste em colocar o carrinho na pista e completar o percurso sem queimar as linhas que a delimitam em no máximo 5 s.

5> A competição será realizada como em corridas de “dragstars” ou arrancadas, ou seja, competem dois a dois competidores. O vencedor elimina o derrotado (em melhor de 3, na final será apenas uma corrida).

6> O carrinho deverá ter contato com a pista, em todo o seu percurso, caso contrário será desclassificado.

7> Qualquer dúvida existente durante a competição será resolvida pela comissão julgadora e tem palavra final do professor Maurício Ruv Lemes. A comissão julgadora é soberana.

Aula 1 (pós-aula)

Após a primeira aula se faz necessário o questionamento de alguns itens:

1> Por que é importante se fazer medidas em Física?

2> Qual a importância de uma ciência como Física no curso de Ciência da Computação?

3> Se um móvel viaja metade do percurso com velocidade média de 40 km/h e a outra metade com 80 km/h, qual a velocidade média no percurso todo?

5> Você está em repouso neste instante?

Noções de Física Mecânica e Cinemática - Parte 1 (pré-aula)

A Física Como Ciência - suas principais aplicações

É incrível como a Física tem mudado nossas vidas nos últimos tempos. O desenvolvimentos de novas tecnologias dentro da física tem inspirado inovações em todas as áreas do conhecimento. 

Grandezas

O Método Experimental, muito utilizado em Física é baseado em medidas para tirarmos conclusões, logo medir de forma correta é fundamental para o sucesso dessas conclusões.

=> Medindo Grandezas
=> O Sistema Internacional
=> Mudanças de Unidades
=> Comprimento, Tempo e Massa

Movimento

O estudo do movimento possui uma grande importância no dia a dia de nós todos. Se olharmos em volta será muito difícil achar algo em completo repouso, neste capítulo discutiremos o Movimento Retilíneo.

Posição e Deslocamento

Posição na Trajetória ou Espaço na Trajetória (x)

Representaremos a grandeza física posição pela letra x ou s minúscula. Essa grandeza indica a posição ocupada por um móvel ao longo de uma trajetória.

Depois de definida a posição de um móvel numa trajetória, passaremos a associar a esta posição um respectivo tempo, ou seja, construiremos uma função da posição ocupada pelo móvel com o tempo. Isso será de extrema importância para os próximos capítulos.

Deslocamento ou Variação do Espaço

Imaginemos a seguinte situação: Em um certo instante t₁, um garoto se encontra na posição x = - 10 m e no instante t₂ ele se encontra em x = 10 m, o deslocamento ou variação do espaço desse garoto no intervalo de tempo  é igual a:

Δx = 10 - (-10) = 20 m

Importante:

Neste caso o deslocamento é igual a distância percorrida pelo garoto, mas nem sempre isto será verdade. O deslocamento apenas será igual a distância percorrida quando o movimento, considerado, é num único sentido. Caso exista inversão de sentido durante o movimento o deslocamento não será mais igual a distância percorrida.

Exemplo: Uma pessoa que dê a volta ao mundo, retornando ao ponto de partida terá deslocamento igual a zero.

Velocidade Média e Velocidade Escalar Média

Velocidade Média (v_m)

Velocidade é a grandeza em física que indica a rapidez com que a posição de um certo móvel varia com o passar do tempo.

Por definição temos:

vm = ▲x / ▲t

No SI:

▲x ...... metros (m)

▲t ....... segundos (s)

vm ....... m/s

Transformando Unidades:

Velocidade Escalar Média

É a relação da distância percorrida pelo tempo:

sm = distância total / ▲t

Velocidade Instantânea

Aceleração Média (a_m)

Aceleração é a grandeza física que indica a taxa da variação da velocidade com o tempo. Evidentemente se a velocidade não varia a aceleração é igual a zero. Utilizaremos a letra a para indicar aceleração.

Por definição, temos que aceleração escalar média é:

Movimento Uniforme

Movimento que possui velocidade constante e diferente de zero.

Função Horária do Movimento:  x = xo + v t


Movimento Uniformemente Variado

Movimento que possui velocidade variável, aceleração constante e diferente de zero.

Funções Horárias do Movimento:  x = xo + vo t + a. tˆ2 / 2

                                                       v = vo + a. t

Simulando:

http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/moving-man

http://www.physics.uoguelph.ca/Fendt_app/phe/acceleration.htm

Vídeo:

Início do Semestre - 2016

Caros Alunos

Estarei disponibilizando neste blog todos os materiais da pré-aula e pós-aula, além de conteúdos importantes da própria aula. Sempre que precisar entre em contato comigo através do email: ruvlemes@aedu.com.

Em nossa primeira aula discutiremos o Programa do Curso, Avaliações, Iniciações Tecnológicas que serão realizadas durante o nosso semestre. Também estaremos iniciando o curso propriamente dito com uma Introdução Geral a Cinemática como segue na próxima publicação.

Critérios de Avaliação

1º Bimestre

Avaliação: 0 a 7,0
Laboratório: 0,5

Iniciação Tecnológica: 0 a 2,5 (Carrinho com Bexiga)

Construção: 0,5 - Prova Mínima: 0,5 - Relatório 1,5

2º Bimestre

Avaliação: 0 a 7,0
Laboratório: 0,5

Iniciação Tecnológica: 0 a 2,5 (Robô Gladiador)

Construção: 0,5 - Prova Mínima: 0,5 - Relatório 1,5