Cinemática

Question 1

Qual o campo de estudo da cinemática?

Answer 1

Análise de movimento sem a avaliação de forças e de energias.

Question 2

Distância percorrida e deslocamento escalar são a mesma coisa?

Answer 2

Não, pois a distância percorrida se refere a distância total percorrida por um corpo, já o deslocamento escalar avalia apenas a variação da posição de determinado corpo. Só se pode calcular uma velocidade média com o deslocamento escalar.

Question 3

Num gráfico de um função tal que f: S —> t, é avaliada a trajetória?

Answer 3

Não, nenhum gráfico Sxt avalia a trajetória, mas sim o deslocamento escalar.

Question 4

O que é a velocidade escalar média?

Answer 4

Trata-se do quociente da razão deslocamento escalar/intervalo de tempo. Além disso, essa grandeza depende do referencial e leva em conta apenas o deslocamento escalar.

Question 5

O que é o intervalo de tempo?

Answer 5

O intervalo de tempo é a diferença entre dois instantes de tempo.

Question 6

O que é o movimento uniforme?

Answer 6

É um tipo de movimento em que a velocidade escalar média é constante. Consequentemente, a aceleração é nula.

Question 7

O que indica o sinal da velocidade?

Answer 7

Refere-se ao sentido do movimento. Se a velocidade for positiva, o corpo está seguindo o sentido da trajetória. Por outro lado, se a velocidade for negativa, o corpo está seguindo o sentido contrário à trajetória.

Question 8

O que é a função horária da posição no movimento uniforme?

Answer 8

Pressupondo um instante inicial igual a zero, a função horária da posição no movimento uniforme é dada pela função afim Sxt —> S(t)=So+V.t.

Question 9

Descreva os gráficos do movimento uniforme Sxt.

Answer 9

No gráfico Sxt, como a velocidade é constante, uma reta inclinada para cima indica uma velocidade positiva, ou seja, um movimento progressivo. Por outro lado, uma reta inclinada para baixo indica uma velocidade negativa, isto é, um movimento retrógrado. Por fim, um reta perpendicular ao eixo da posição indica uma velocidade igual a zero, o que significa que o corpo está em repouso.

Question 10

Descreva os gráficos Vxt no movimento uniforme.

Answer 10

No movimento uniforme, como a velocidade é constante, o gráfica representa uma reta perpendicular ao eixo da velocidade. Nesse viés, se a reta estiver acima da origem, a velocidade será positiva (movimento progressivo), e, se a reta estiver abaixo da origem, a velocidade será negativa (movimento retrógrado). Por fim, a área do gráfico Vxt é numericamente igual ao deslocamento escalar.

Question 11

O que é a aceleração?

Answer 11

A aceleração é o quociente da razão variação da velocidade/intervalo de tempo.

Question 12

Descreva o gráfico axt no movimento uniforme.

Answer 12

No movimento uniforme, aceleração é nula. Portanto, no gráfico axt, há uma reta perpendicular ao eixo da aceleração que incide na origem.

Question 13

Quais são as unidades de medida das grandezas da cinemática no sistema internacional?

Answer 13

AS: metro
t: s
V: m/s
a: m/s^2

Question 14

O que é o movimento uniformemente variado?

Answer 14

No movimento uniformemente variado, a aceleração é constante e diferente de zero, o que indica que a velocidade varia de forma constante com o passar do tempo.

Question 15

Quais são os tipos de movimento com base na aceleração?

Answer 15

Há dois tipos: o acelerado, no qual a velocidade e a aceleração possuem o mesmo sentido (ou sinal), e o retardado, no qual a velocidade e aceleração possuem sentidos diferentes.

Question 16

O que é a função horária da velocidade no movimento uniformemente acelerado?

Answer 16

Pressupondo que o instante inicial seja igual a zero, a função horária da velocidade é uma função afim f: V—>t, que possui o formato V(t)=Vo+at.

Question 17

Como se dá a função horária da posição no movimento uniformemente variado?

Answer 17

Com os conhecimento de que S(t)=So+V.t, V=Vo+a.t e que Área do gráfico Vxt é numericamente igual ao deslocamento escalar, é feito um sistema de equações, que tem como resultado uma função quadrática do ASxt, dada por S(t)=So+Vot+at^2/2

Question 18

Como se dá a equação de Torricelli? Qual sua utilidade?

Answer 18

Com base na função horária da posição e na função horário da velocidade (ambas no movimento uniformemente variado), é realizado um sistema de equações, o qual estabelece uma equação para análise de velocidade e de AS, sem a necessidade de tempo, dada por V^2=Vo^2+2aAS.

Question 19

Detalhe o gráfico Vxt no MUV.

Answer 19

O gráfico possui o formato de um reta inclinada sobre o eixo da velocidade. Em uma reta crescente, a variação da velocidade é positiva, o que indica uma aceleração positiva. Com isso, se a reta estiver abaixo do eixo do tempo, a velocidade é negativa (movimento retrógrado e retardado), se a reta estiver acima, a velocidade é positiva (movimento progressivo e acelerado). A reta decrescente indica aceleração negativa. Portanto, V acima da reta (mov progressivo retardado), v abaixo do eixo t (mov retrógrado acelerado). Por fim, a área do gráfico Vxt é numericamente igual ao deslocamento escalar.

Question 20

Detalhe o gráfico axt no muv.

Answer 20

No muv, a aceleração é constante e diferente de zero. Logo, o gráfico possui o formato de uma reta perpendicular ao eixo da aceleração, acima da origem (a>0) e abaixo da origem (a<0). Por fim, a área do gráfico é numericamente igual a variação da velocidade.

Question 21

Detalhe o gráfico Sxt no muv.

Answer 21

O gráfico possui o formato de uma parábola. Se a<0, concavidade aponta para baixo, e se a>0, concavidade aponta para cima. No vértice da parábola, muda-se o sentido do movimento. Para saber a relação de ordem das velocidades, basta traçar retas tangentes à parábola.

Question 22

Quais as semelhanças e as diferença da queda livre e do lançamento vertical.

Answer 22

Na queda livre, não há resistência do ar e a velocidade inicial é igual a zero. Já no lançamento vertical, a velocidade é diferente de zero. Por fim, ambos movimentos são movimento uniformemente acelerados.

Question 23

Qual princípio de Galilei diz respeito à queda livre?

Answer 23

Na queda livre, o tempo de queda é proporcional aos números ímpares do deslocamento escalar.

Question 24

O que é o princípio da simultaneidade dos movimento de Galilei?

Answer 24

Um movimento qualquer pode ser decomposto em dois movimentos que ocorrem ao mesmo tempo e de forma independente entre si.

Question 25

Como se dá o cálculo da velocidade relativa de dois corpos?

Answer 25

Se tiverem mesma direção e mesmo sentido: Velocidade relativa=|Va|-|Vb|
Se tiverem mesma direção e sentidos diferentes: Velocidade relativa=|Va|+|Vb|.

Question 26

Como analisar questões de composição de movimento?

Answer 26

Lembre-se que a velocidade do objeto em relação à terra é dada pela soma da velocidade do objeto mais a velocidade do meio.

Question 27

Detalhe o lançamento horizontal.

Answer 27

Há um movimento na vertical e um movimento na horizontal. Na vertical, o movimento é uniformemente acelerado e, na horizontal, o movimento é uniforme.

Question 28

Detalhe o lançamento oblíquo.

Answer 28

Adota-se a aceleração com sinal negativo. Na vertical, o movimento é uniformemente acelerado, já na horizontal, o movimento é uniforme. Lembre-se de decompor o vetor velocidade em Vx e Vy. Além disso, a velocidade na altura máxima é mínima, mas não nula.

Question 29

Detalhe o lançamento de dois projéteis com ângulos de tiro complementares. Ademais, os projéteis terão alcances diferentes? Os projéteis terão o mesmo tempo de voo? A soma das alturas máximas são independentes dos ângulos?

Answer 29

Para ângulos complementares, lembre-se que â + ô= 90°. Isso implica em sen(â)=cos(ô) e sen(ô)=cos(â). Com isso, por serem complementares, teriam o mesmo alcance, mas não teriam o mesmo tempo de voo, pois esse tempo depende diretamente do ângulo de tiro de cada projétil. Por fim, realizando o cálculo das alturas máximas, chega-se à relacao fundamental da trigonometria - sen^2(a) + cos^2(a)=1 -, consequentemente a soma das alturas máximas independem dos ângulos.

Question 30

Qual o ângulo de tiro que proporciona o maior alcance e por quê?

Answer 30

45°, pois o alcance máximo também pode ser medido pela fórmula: ASmax=Vo^2.sen(2@)/2. No caso, seno de 45.2=1.

Question 31

Qual a diferença do deslocamento escalar e do deslocamento vetorial.

Answer 31

O deslocamento escalar é medido a partir da trajetória, já o deslocamento vetorial é a medida a partir da menor linha reta entre a posição inicial e a posição final.

Question 32

Quando o deslocamento escalar é igual ao vetorial?

Answer 32

Em movimento retilíneo.

Question 33

O que causa a variação da velocidade em um movimento.

Answer 33

Uma força resultante provoca uma aceleração, que apenas mede a variação a velocidade. Portanto, usando a força resultante é zero, não há aceleração nem alteração da velocidade, o que implica em uma partícula em repouso ou em movimento uniforme.

Question 34

Defina o vetor velocidade tangencial.

Answer 34

Sempre está tangente à trajetória. Se a trajetória for retilínea, esse vetor tem mesma direção da trajetória. Se a trajetória for curvilínea, o terá direção tangente a trajetória.

Question 35

Detalhe o vetor aceleração tangencial.

Answer 35

Este vetor é inerente a movimentos variados. Nesse sentido, quando este vetor é nulo, isso significa que a partícula está em mu ou em repouso. Alem disso, sempre possui a mesma direção da velocidade tangencial, mas pode ter sentido diferente. Por fim, mede as variação do módulo da velocidade da partícula é pode ser calculada pela mesma fórmula da aceleração escalar.

Question 36

O que é a aceleração centrípeta?

Answer 36

Inerente aos movimentos curvilíneos, surge a partir de uma força centrípeta, ou seja, se não há força centrípeta, não há aceleração centrípeta e o movimento da partícula pode ser retilíneo ou a partícula pode estar em repouso. Nesse viés, Força e aceleração centrípeta são vetores que possuem direção perpendicular à aceleração e velocidade tangencial. Além disso, força e aceleração centrípeta possuem direções radiais, ou seja, sempre apontam para o centro da circunferência. Por fim, a aceleração centrípeta é dada por ac=V^2/R.

Question 37

Um aceleração resultante sempre pode ser decomposta em:

Answer 37

Aceleração tangencial e aceleração centrípeta, pois são perpendicular entre si.

Question 38

Qual a relação entre os ângulos entre os vetores da velocidade tangencial e da aceleração resultante?

Answer 38

Se o ângulo for menor que 90°, o movimento é acelerado. Se o ângulo estiver entre 90° e 180°, o movimento é retardado.

Question 39

Se a aceleração resultante é igual a aceleração centrípeta, o movimento é:

Answer 39

Circular uniforme.

Question 40

detalhe o movimento circular uniforme.

Answer 40

Aceleração tangencial é nula e a aceleração centrípeta é constante e diferente de zero, ou seja, a aceleração centrípeta não altera o módulo da velocidade, mas sim sua direção.

Question 41

Defina período e frequência.

Answer 41

Período: intervalo de tempo necessário para que um ciclo seja concluído.
Frequência: quantidade de intervalos concluídos em determinada intervalo de tempo.
São grandezas inversas, isto é, T.f=1, o que implica em T=1/f e F=1/T.
No SI, F é medida em s^-1 ou Hz e T é medido em s.

Question 42

O que é o deslocamento angular?

Answer 42

Mede a variação do ângulo em um determinado movimento curvilíneo. No SI, é medido em radianos. Após uma volta: A@=2pi rad.

Question 43

No movimento circular, como se dá o deslocamento escalar?

Answer 43

O arco da circunferência é o AS; visto que a trajetória é curvilínea. Logo, após uma volta, AS=2piR.

Question 44

Qual a relação entre deslocamento escalar e angular?

Answer 44

O deslocamento escalar pode ser dado pelo deslocamento angular multiplicado pelo raio da circunferência, ou seja, o deslocamento escalar é diretamente proporcional ao raio.

Question 45

No movimento circular, o que é a velocidade angular?

Answer 45

Mede a rapidez da variação do espaço angular, ou seja, é a o quociente da divisao do deslocamento angular pelo período ou pode ser o resultado da multiplicação do deslocamento angular pela frequência. No Si, é dada por rad/s.

Question 46

No movimento circular, a velocidade linear ou escalar é:

Answer 46

O quociente da divisão do deslocamento escalar (2piR) pelo período ou o resultado da multiplicação do deslocamento escalar pela frequência.

Question 47

Qual a relação entre a velocidade linear e a velocidade angular

Answer 47

V=w.R

Question 48

Como se dá a transmissão de movimento circular.

Answer 48

Por um eixo central comum às polias ou por pontos periféricos. No primeiro caso, as polias possuem a mesma velocidade angular, o que implica em mesmo período é mesma frequência nas polias, todavia, se o raio for diferente, as velocidades lineares também serão. No segundo caso, há duas situação: transmissão por Correia ou transmissão por contato direto. Na primeira situação, as polias terão o mesmo sentido de rotação e os pontos periféricos terão a mesma velocidade linear. Na segunda situação, as polias terão sentidos de rotação opostos, mas o pontos periféricos das polias continuam tendo a mesma velocidade. Por fim, vale lembrar que o número de dentes de uma engrenagem é diretamente proporcional ao raio da polia.