Apostia de-fisica-ensino-medio-total-varios-autores-apoio-Usp

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Exercício2Exercício2Exercício2Exercício2Exercício2 Siga os exemplos e faça as transformaçıes de unidades pedidas ao lado:

Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3

O diâmetro de muitas peças cilíndricas (canos, roscas, parafusos etc.) costuma ser dado em polegadas ou fraçıes de polegadas. Seguindo o exemplo ao lado, faça as tranformaçıes pedidas.

ExemplosExemplosExemplosExemplosExemplos TransformeTransformeTransformeTransformeTransforme 5 cm = 5 · 0,01 m = 0,05 m 0,75 km = 0,75 · 1.0 m = 750 m 5,8 in = 5,8 · 0,0254 m = 0,14732 m

Ia)3 cmemm b)2,5 mmemm c)0,8 kmemm d)1,2 ftemm e)4,5 inemm f)20 ydemm g)500 miemm

1 m = 1 0 m 1 m = 100 cm 1 m = 0,0 1km

IIa)5 memmm b)0,4 memmm c)3 memcm d)1,2 memcm e)150 memkm f)180.0 m emkm

3,5 g = 3,5 · 0,001 kg = 0,0035 kgIIIa)12 gemkg b)20 temkg c)50 lbemkg

1 kg = 1.0 g1 kg = 0,001 t

IVa)0,7 kgemg b)8,2 kgemg c)300 kgemt d)630.0 kg emt

5 min = 5 · 60 s = 300 s 1 h 20 min = 1h + 20 min = = (1 · 3.600 s) + (20 · 60 s) =

= 3.600 + 1.200 = 4.800 s

Va)1,5 minems b)2 h 15 min ems c)5 h 2 min13 sem s

2,8 l = 2,8 · 0,001 m3 b)69 lemcm3

ExemplosExemplosExemplosExemplosExemplosTransforme emTransforme emTransforme emTransforme emTransforme emm

a)3,0 in b)6,8 in c)1/4 in d)5/16 in

I)Transformar 4,5 in em m: 4,5in=4,5 · 25,4 m = 114,3 m

I)Transformar 3/4 in em m: 3/4 in = 0,75 in = 0,75 · 25,4 m = 19,05 m

AULAExercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4 É comum encontrar em nossas estradas uma placa onde estÆ escrito: Velo-Velo-Velo-Velo-Velo- cidade mÆxima 80 kmcidade mÆxima 80 kmcidade mÆxima 80 kmcidade mÆxima 80 kmcidade mÆxima 80 km. VocŒ acha que essa placa estÆ certa?

Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5Exercício 5

TrŒs pessoas, utilizando um paquímetro, medem o diâmetro de um cilindro e obtŒm as seguintes medidas: 38,45 m, 38,41 m e 38,42 m. Qual Ø o valor mØdio dessa medida, expresso com o nœmero correto de algarismos significativos?

Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6Exercício 6

Uma estrela estÆ a 400 anos-luz da Terra. Isso significa que a luz dessa estrela demora 400 anos para chegar à Terra. Qual Ø a distância entre essa estrela e a Terra? (Dado: velocidade da luz no vÆcuo = 3 · 108 m/s ou 300.0.0 m/s).

SugestıesSugestıesSugestıesSugestıesSugestıes

•A distância da estrela à Terra Ø a distância percorrida pela luz. Como vamos ver na próxima aula, essa distância pode ser calculada multiplicando-se a velocidade da luz pelo tempo que ela gasta para vir da estrela à Terra.

•O tempo deve ser dado em segundos, logo vocŒ deve transformar anos em segundos. Admita que 1 ano = 365 dias.

3 AULA

Nas aulas anteriores, descrevemos alguns aspectos da Física, bem como discutimos algumas unidades utilizadas nessa ciŒncia, principalmente num de seus ramos: a Mecânica. É exatamente aqui que iniciaremos o estudo da Física propriamente dito. Vamos começar por uma das partes da Mecânica: a CinemÆtica.

A CinemÆtica Ø o estudo dos movimentos. Mas ela nªo vai muito a fundo. Se estivermos interessados em descrever apenas como como como como como um determinado objeto estÆ se movendo, estaremos trabalhando dentro da CinemÆtica. É nesse campo que vamos estudar a velocidade dos objetos, sua aceleraçªo, fazer previsıes sobre onde poderÆ ser localizado um objeto que estÆ se movendo com determinadas características e assim por diante. PorØm, se quisermos conhecer as causas, ou seja, por que por que por que por que por que um objeto estÆ se movendo de uma certa maneira, jÆ estaremos em um outro campo da Mecânica: a Dinâmica.

Para saber como se movem os objetos e fazer previsıes a respeito de seu movimento precisamos, inicialmente, localizÆ-los, isto Ø, saber onde eles estªo.

Localizando os objetos

EstÆdio cheio! O goleiro bate o tiro de meta, tentando jogar a bola fora de campo para ganhar tempo. A torcida vaia! Um torcedor tira uma foto do lance e, mais tarde, mostrando a foto, tenta explicar a situaçªo para o filho: “A bola estava a 15 m da bandeirinha, do lado esquerdo do nosso goleiro, a 6 m de distância da lateral esquerda e a 3 m de altura”. Aparentemente, a bola estava localizada. A foto ajudou muito! Na realidade, ele deveria dizer que os 15 m foram medidos sobre a lateral esquerda e, nªo, entrando 15 m pelo campo e, assim por diante. Um fato importante Ø que, para localizarmos um objeto que se movimenta no espaço, como o caso da bola, precisamos fornecer trŒs distâncias. AlØm disso, Ø necessÆrio explicar como foram feitas as medidas, e a partir de que ponto. No exemplo, o ponto em questªo era uma das bandeirinhas que limitam o campo.

Bola pra frente Figura 1

3 A U L A

AULATodavia, os objetos em seu movimento, às vezes podem ser localizados de maneira mais fÆcil. É o caso, por exemplo, das bolas de bilhar que, em geral, andam apenas sobre uma superfície plana.

BBBBBILHETEILHETEILHETEILHETEILHETEDEDEDEDEDE S S S S SHERLOCKHERLOCKHERLOCKHERLOCKHERLOCK H H H H HOLMESOLMESOLMESOLMESOLMES PARAPARAPARAPARAPARA SEUSEUSEUSEUSEU A A A A ASISTENTESISTENTESISTENTESISTENTESISTENTE

Figura 2

Quando cheguei aqui, percebi que a bola branca tinha sido movida. Ontem eu tinha feito uma marca de giz num dos cantos da tabela, perto de uma das caçapas. Eu medi, entªo, 80 centímetros sobre a lateral maior da mesa. Depois, medi 67 centímetros atØ a bola.

Eu tinha dado ordens expressas para que nada fosse tocado, pois a bola branca deveria estar com as impressıes digitais do criminoso. Eu fechei tudo antes de sair!

Hoje, quando cheguei aqui, a situaçªo tinha mudado. As novas medidas eram, na mesma ordem, 68 cm e 79 cm. AlguØm esteve aqui! A bola nªo pode ter se deslocado sozinha! Discutiremos depois.

Abraços, Sherlock

Lendo o bilhete deixado pelo famoso detetive Sherlock Holmes para seu assistente, que estava chegando ao local do crime, vemos que Holmes procura localizar bem a bola branca. Para tanto, ele utiliza apenas duas distâncias, e, alØm disso, um ponto a partir do qual efetuou as medidas das distâncias. No caso, o ponto era a marca de giz feita perto da caçapa.

Existem situaçıes cuja localizaçªo do ponto que desejamos estudar pode ser feita de maneira ainda mais fÆcil.

A Figura 3 mostra um pistªo dentro de um motor de automóvel. O pistªo se move, dentro de um cilindro, para cima e para baixo. Assim sendo, para localizarmos o ponto P, marcado no cilindro, bastarÆ conhecer apenas uma distância: por exemplo, sua distância atØ a base do pistªo Ø 6 cm.

Figura 3

AULAOs objetos mudam de posiçªo - Referenciais

Para localizar os objetos no espaço, no plano e ao longo de uma reta, a Física utiliza maneiras especiais. Sªo os sistemas de referŒncia (ou referenciais).

(a) (b) (c)

No primeiro caso, no campo de futebol, a posiçªo da bola poderia ser dada da seguinte maneira: escolhemos um ponto O - no caso, a base da bandeirinha e trŒs eixos que podem ser entendidos como trŒs rØguas: OX, OY e OZ. Com o auxílio dessas trŒs rØguas, medimos as distâncias:

x = 15 m, y = 6 m e z = 3 m.

Com esses trŒs valores podemos localizar a bola de futebol. No segundo caso, na mesa de bilhar, necessitamos da origem, ou seja, do canto marcado com giz e das duas distâncias. Aqui, houve uma mudança de posiçªo. Entªo teremos duas posiçıes da bola de bilhar:

A - primeira posiçªo: x = 80 cm, y = 67 cm B - segunda posiçªo: x = 68 cm, y = 79 cm

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