ATPS Fisica

Grandezas Físicas e Movimento Retilíneo

Grandezas físicas são aquelas grandezas que podem ser medidas, ou seja, que descrevem qualitativamente e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo dos fenômenos físicos.

Em Física, elas podem ser vetoriais ou escalares, como, por exemplo, o tempo, a massa de um corpo, comprimento, velocidade, aceleração, força, e muitas outras. Grandeza escalar é aquela que precisa somente de um valor numérico e uma unidade para determinar uma grandeza física, um exemplo é a nossa massa corporal. Grandezas como massa, comprimento e tempo são exemplos de grandeza escalar. Já as grandezas vetoriais necessitam, para sua perfeita caracterização, de uma representação mais precisa. Assim sendo, elas necessitam, além do valor numérico, que mostra a intensidade, de uma representação espacial que determine a direção e o sentido. Aceleração, velocidade e força são exemplos de grandezas vetoriais.

Grandeza física é diferente de unidade física. Por exemplo: o Porche 911 pode alcançar uma velocidade de 300 km/h. Nesse exemplo em questão, a velocidade é a grandeza física e km/h (quilômetros por hora) é a unidade física.

As grandezas vetoriais possuem uma representação especial. Elas são representadas por um símbolo matemático denominado vetor. Nele se encontram três características sobre um corpo ou móvel, por exemplo:

Módulo: representa o valor numérico ou a intensidade da grandeza;

Direção e Sentido: determinam a orientação da grandeza.

Abaixo temos a representação de uma grandeza vetorial qualquer e as suas características, veja:

α

A──────────────────→B

Vetor α Módulo: cumprimento representado pelo segmento AB

Direção: reta determinada pelos pontos AB

Sentido: de A para B, orientação da reta AB

Para representar um vetor pegamos uma letra qualquer e sobre ela colocamos uma seta, assim como mostra a figura abaixo:

Existem duas maneiras de representação do módulo de um vetor. Uma delas consiste em ter apenas a letra que representa o vetor, sem a seta em cima dele. A outra forma consiste na letra que representa o vetor, juntamente com a seta sobre ele, e entre os sinais matemáticos que representam o módulo.

Movimento retilíneo

Denomina-se movimento retilíneo, aquele cuja trajetória é uma linha reta.

Na reta situamos uma origem O, onde estará um observador que medirá a posição do móvel x no instante t. As posições serão positivas se o móvel está a direita da origem e negativas se está a esquerda da origem.

Posição

A posição x do móvel pode ser relacionada com o tempo t mediante uma função x=f(t).

Deslocamento

Suponhamos agora que no instante t, o móvel se encontra na posição x, mais tarde, no instante t' o móvel se encontrará na posição x'. Dizemos que o móvel se deslocou Dx=x'-x no intervalo de tempo Dt=t'-t, medido desde o instante t ao instante t'.

Velocidade

A velocidade media entre os instantes t e t' é definida por

Para determinar a velocidade no instante t, devemos fazer o intervalo de tempo Dt tão pequeno quanto possível, no limite quando Dt tende a zero.

Porém este limite é a definição de derivada de x relativa ao tempo t.

Aceleração

Em geral, a velocidade de um corpo é uma função do tempo. Suponhamos que no instante t a velocidade do móvel é v, e no instante t' a velocidade do móvel é v'. Denomina-se aceleração média entre os instantes t e t' ao quociente entre a variação de velocidade Dv=v'-v e o intervalo de tempo gasto para efetuar esta variação, Dt=t'-t.

A aceleração no instante t é o limite da aceleração média quando o intervalo Dt tende a zero, que é a definição da derivada de v.

Etapa 1

Passo 1

Para realizarmos este passo, utilizamos a tabela apresentada em sala de aula, bem como, a que consta no livro PLT 177 Halliday/Resnick/Walker.

Para transformar 300 km em Pés, levamos em consideração o dado já informado de que 1 pé equilave a 304,8mm, logo:

300. 10³= 300. 10³. 10³= 300. 106 mm

10-3

300. 106 = 304,8x

X= 300. (106)= 0,9842.106= 9,842.105pés

Passo 2

Considerando o pouso de um satélite na água a 100 km da cidade de Parnaíba fizemos a conversão da distância em milhas náuticas como segue:

100km