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Versão preliminar 6 de setembro de 2002 Notas de Aula de Física 03. MOVIMENTO RETILÍNEO. ........................................................................................... 2 P OSIÇÃO E DESLOCAMENTO ................................................................................................ 2 V ELOCIDADE MÉDIA E VELOCIDADE ESCALAR MÉDIA ............................................................... 3 V ELOCIDADE INSTANTÂNEA E VELOCIDADE ESCALAR .............................................................. 3 A CELERAÇÃO ..................................................................................................................... 4 A CELERAÇÃO CONSTANTE - UM CASO ESPECIAL .................................................................... 4 Exemplo: . ...................................................................................................................... 6 A CELERAÇÃO DE QUEDA LIVRE ............................................................................................. 7 S OLUÇÃO DE ALGUNS PROBLEMAS ....................................................................................... 8 15. ................................................................................................................................. 8 19. ............................................................................................................................... 10 34. ............................................................................................................................... 11 38. ............................................................................................................................... 11 41. ............................................................................................................................... 11 43. ............................................................................................................................... 12 45. ............................................................................................................................... 12 54. ............................................................................................................................... 13 57. ............................................................................................................................... 14 61. ............................................................................................................................... 14 69. ............................................................................................................................... 15 78. ............................................................................................................................... 15 79. ............................................................................................................................... 16 82. ............................................................................................................................... 17
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Prof. Romero Tavares da Silva Cap 03 [email protected] 2 03. Movimento retilíneo Vivemos num mundo que tem com uma das principais característica o movimento. Mesmo corpos que aparentemente estão em repouso, só estão neste estado em relação a um certo referencial. Quando estamos deitados em nossa cama, tudo à nossa volta pa- rece estar em repouso. E de fato, tudo está em repouso em relação ao nosso corpo. Mas não está em repouso em relação à Lua, ou ao Sol. Se estivéssemos deitado em uma cama de um vagão de um trem dormitório, todos os objetos do quarto ainda nos pareceri- am parados, apesar desse conjunto se mover em relação aos trilhos. Daí concluirmos que movimento (ou repouso) é uma característica de um corpo em relação a um certo referen- cial específico Quando um objeto real está em movimento, além de sua translação ele também pode tanto girar quanto oscilar. Se fôssemos sempre considerar essas características, o movimento de um corpo seria sempre um fenômeno bastante complicado de se estudar. Acontece, que em diversas situações o fenômeno mais importante é a translação. Desse modo, sem incorrer em grande erro, podemos isolar este tipo movimento e estudá-lo como o único existente. Devemos ainda considerar que corpos que apresentam apenas o movimento de translação podem ser estudados como partículas, porque todas as partes do corpo com esse movimento descreverão a mesma trajetória. Num estágio inicial, o estudo ainda pode ser mais simplificado porque matemati- camente, uma partícula é tratada como um ponto, um objeto sem dimensões, de tal ma- neira que rotações e vibrações não estarão envolvidas em seu movimento. Em resumo: vamos tratar como pontos materiais (ou partículas) os corpos que te- nham apenas movimento de translação, e o caso mais simples será quando ele apresen- tar um movimento retilíneo. Posição e deslocamento A localização de uma partícula é fundamental para a análise do seu movimento. O seu movimento é completamente conhecido se a sua posição no espaço é conhecida em todos os instantes. P Q x i x f Vamos considerar que esse movimento componha-se de uma trajetória retilínea que tem como posição inicial o ponto P com coordenada x i no instante t i e posição final com coordenada x f no instante t f . O deslocamento x é uma medida da dife- rença entre as posições inicial x i que a partícula ocupou e a sua posição final x f x = x i - x f e o intervalo de tempo é expresso como: t = t f - t i x Q x f x i P α t i t f t
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