quarta-feira, 2 de abril de 2014

INTRODUÇÃO

Projeto Físicanimada

O grupo Físicanimada (GRA) é um grupo interdisciplinar, criado em 2007 na Unesp, campus de São José do Rio Preto, que atua nas áreas de Física, Matemática e Ciências Naturais.
O GFA tem como objetivo facilitar a inclusão de tecnologia de informação e comunicação (TIC) na escola pública, atribuindo às novas tecnologias a função de ferramenta no ensino presencial.
As tecnologias privilegiadas pelo grupo são computador e softwares educacionais que possibilitam realizar situações de ensino e aprendizagem  através do uso das TIC.
O GFA conta com o apoio da Pró-Reitoria de Extensão Universitária, da Pró-Reitoria de Graduação e da Vice-Reitoria da UNESP. 

Coordenador Geral

Prof. Dr. Eloi Feitosa

Departamento de Física - IBILCE/Unesp 



 Coordenadora Pedagógica

Profª. Ms. Rosemara Perpetua Lopes

Universidade Federal de Goiás

 

Objetivos

  • Auxiliar na preparação para o vestibular.
  • Aumentar a eficiência da absorção do conteúdo ministrado em aulas presenciais.
  • Tornar o aprendizado mais dinâmico com a ajuda de tecnologias.
  • Trabalhar o aprendizado na área de Física.

Público Alvo

  • Alunos do ensino médio.
  • Alunos com o enfoque de preparação para o vestibular.

 
 
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quarta-feira, 12 de fevereiro de 2014

MECÂNICA

Conceito Geral.

A Mecânica é a parte da Física que estuda o movimento dos corpos. Ela é dividida em Cinemática, Dinâmica e Estática.
Cinemática: Área da Física Mecânica, que se dedica a equacionar os movimentos se se preocupar com as suas causas.
Dinâmica: É o estudo dos movimentos e suas causas. Tem como base as Leis de Newton.
Estática: Estudo dos equilíbrio de um sistema.

Para uma explicação mais detalhada visite os sites:
http://www.brasilescola.com/fisica/mecanica.htm
http://www.infoescola.com/fisica/mecanica-newtoniana/

Cinemática

Essa é a divisão da mecânica que se foca em descrever o movimento dos corpos sem se preocupar com suas causas.

Movimento e Repouso.

Segundo a Física o conceito de Movimento e Repouso é relativo.
Isso depende do referencial(Ponto de Referencia).
Referencial é um local do qual tiramos a distância ente o corpo e esse local, dizemos que um corpo está em movimento quando sua distância ao seu referencial muda, e em repouso quando essa distância permanece constante.  

Ponto Material e Corpo Extenso

Ponto Material: É um corpo onde suas dimensões são desconsideradas.
Corpo Extenso: É todo corpo onde suas dimensões devem ser consideradas no momento das contas.

Trajetória

É o caminho percorrido por um corpo(que está em movimento).

Deslocamento Escalar

Deslocamento escalar é a medida da mudança de posição de um móvel em um intervalo de tempo.

Sentido Progressivo e Sentido Retrógrado

Sentido Progressivo: Quando o movimento no sentido positivo.Portanto v>0. ( Ex. Carro andando para frente).
Sentido Retrógrado: Quando o móvel se desloca no sentido negativo.Portanto v<0. ( Ex. Carro andando de marcha ré) .

 

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segunda-feira, 10 de fevereiro de 2014

GRANDEZAS ESCALARES E GRANDEZAS VETORIAIS

Definição

Na Física, existem dois grandes grupos que englobam todas as grandezas utilizadas. Esses dois grupos são:

  • Grandezas Escalares
  • Grandezas Vetoriais

Grandezas Escalares

Esse grupo de grandezas é formado pelas medidas onde o seu valor numérico e sua unidade de medida bastam para compreensão da medida.Como massa, comprimento, área, volume, tempo.


Grandezas Vetoriais

Esse grupo, ao contrario do anterior, somente o seu valor numérico e sua unidade de medida não basta para seu entendimento. É necessário informar a "orientação" da medida. Isso quer dizer que devemos dizer em que direção e sentido está ocorrendo a grandeza que foi medida além de seu valor numérico, é claro.São grandezas vetoriais Velocidade, Aceleração, Força, sendo essas as mais importantes na mecânica.
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sexta-feira, 7 de fevereiro de 2014

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (M.R.U.)

Definição

É um movimento que é desenvolvido com velocidade constante, isto é, percorre sempre a mesma distância em em mesmo intervalo de tempo e ocorre em uma linha reta.

Função Horária do Movimento Uniforme

Por ter a característica de possuir velocidade constante durante todo o movimento a velocidade instantânea coincide com a velocidade média.

Fórmula da Velocidade Média:
                                                                    
Onde:

• ΔS é a variação de posição do móvel, ΔS = S – So;
• Δt é a variação do tempo, Δt = t – to.

Substituído ΔS e Δt na equação da velocidade descrita acima, temos:
Fazendo tempo inicial igual a zero, to= 0, temos a função horária do movimento uniforme.
S = So + Vt
Essa é uma função do primeiro grau e é chamada de função horária da posição. Através dela podemos determinar a posição de um móvel num determinado instante.

Características do Movimento Uniforme

Como característica principal desse tipo de movimento é a velocidade constante com isso concluímos que a aceleração é nula. Por causa disso dizemos que a variação da posição é dependente da variação do tempo.

Gráfico de Movimento Uniforme.

Gráfico de posição pelo tempo.:

Gráfico da Velocidade Pelo tempo:


OBS.: O cálculo da área do gráfico (v x t) resulta no valor numérico da variação da posição.

Site de Aprendizado Interativo

Charges

 

Gifs e Imagens Demostrativas









Animation of Constant Positive Velocity


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terça-feira, 4 de fevereiro de 2014

MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMIMENTE VARIADO (M.R.U.V.)

Definição

Essa modalidade de movimento é caracterizada por ocorrer em uma linha reta com velocidade variando com o passar do tempo. ou seja, esse movimento tem como principal aspecto uma aceleração constante.

Sites de Aprofundamento

http://www.brasilescola.com/fisica/movimento-uniformemente-variado.htm
http://www.infoescola.com/fisica/movimento-uniformemente-variado-muv/

Características Gerais

Como nesse tipo de movimento a aceleração é constante, temos que:
 
Lembrando que como a aceleração é constante a aceleração instantânea é igual a aceleração média.

Função Horária da Velocidade

Quando um corpo descreve um movimento em MRUV ele obedece a seguinte regra:

Para t0 = 0, temos:
A expressão acima é uma função horária da velocidade escalar no MRUV. Conhecendo a velocidade inicial do móvel e sua aceleração escalar, podemos determinar a velocidade escalar do móvel em um determinado instante t.

Gráfico da Função Horária da Velocidade

Calculando a área desse gráfico obtemos a variação da posição, com isso temos:
Sendo v = v0 + a.t, a expressão anterior passa a ser:
Que finalmente resulta em:
Essa equação recebe o nome de função horária do espaço do MRUV.

Equação de Torricelli

Essa equação em especial é muito útil quando temos problemas que relacionam a mudança de posição em função da velocidade, muito frequentes em vestibulares.a equação é apresentada como:

 Através dela é possível descobrirmos o quanto o móvel variou sua posição com relação a sua velocidade e aceleração.

Obs.: Lembrando que em grande parte dos exercícios que podem ser resolvidos com a equação de Torricelli, também podem ser resolvidas usando as funções horárias da velocidade e da posição do MRUV.

Video Aulas 


Exercícios



Gifs e Imagens Demonstrativas



  





 

O Homem em Movimento


O Homem em Movimento
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segunda-feira, 3 de fevereiro de 2014

MOVIMENTO CIRCULAR

Definição

Esse movimento é bem intuitivo, movimento circular é um movimento realizado em uma trajetória circular.
Anim'n of object undergoing UCM

Principais Propriedades

Nesse tipo de movimento específico, podemos dizer que mesmo se ele for uniforme, existirá aceleração.Para compreender bem o movimento circular é preciso entender a diferença entre uma aceleração tangencial e uma aceleração centrípeta. Esse movimento é considerado periódico.

Aceleração Tangencial X Aceleração Centrípeta

  • Aceleração Tangencial: É a aceleração que ocorre no MRU e MRUV, essa aceleração muda apenas o valor do módulo da velocidade.

  • Aceleração Centrípeta: Como velocidade é uma grandeza vetorial( depende de Módulo, Direção e sentido) essa aceleração modifica a direção e o sentido da velocidade, isso sempre acontece em movimentos circulares, por tanto um movimento circular tem aceleração mesmo se sua velocidade tiver o valor constante. Para calcular o valor dessa aceleração é utilizada essa formula:                   ac = v2/r, onde V é a velocidade e r o raio da trajetória.

Frequência x Período

Esse movimento é chamado de periódico, isso significa em linguagem simples, que esse movimento se repete, condo isso acontece devemos analisar o com que frequência esse ciclo é repetido, e quanto tempo o movimento demora para realizar um ciclo completo, dai é tirado os conceitos de frequência e período.


  • Frequência: É definida como o numero de repetições que acontecem em um determinado intervalo de tempo, normalmente é analisado em um intervalo de 1s, e nesse intervalo a unidade de medida é o Hertz(Hz), e a sua fórmula é:(f = 1/ T).Outra maneira de analisar a frequência é utilizar o tempo em minutos, ai a unidade de medida é (rpm) converter Hz em rpm é simples, basta seguir essa relação: 1 Hz=60 rpm 

  • Período: É definido como o tempo necessário para completar um ciclo completo. Normalmente o tempo é medido em segundos, é representado por (T) e sua formula é:(T = 1/ f). 
Em outras palavras dizemos que a frequência é o inverso do período e que o período é o inverso da frequência, por isso em uma prova quando uma das duas informações é dada e se necessita da outra basta inverter. Exemplo:

Se um corpo realiza um movimento circular, e termina seu ciclo em 2s. Qual a frequência do corpo?
R.: Como a frequência é o inverso do período a frequência desse corpo é 1/2 Hz.

Equações do Movimento Circular

As equações são essas.

  • Posição angular:  S = φ .R, onde R é o raio da circunferência. 
  • Velocidade angular média: ωm = Δφ/Δt = \,\! 2 . \pi/T = \,\! 2 . \pix f
Essa equações parecem complicadas, porem se forem entendidas não são. As equações acima são as que nos mostram como o angulo muda com o andar da trajetória e a velocidade com que mudamos esse angulo, a medida do angulo em radianos e a da velocidade em rad/s.

Temos também a equação horária do movimento circular.

A equação é: 

φ é o angulo final.
φ0 é o angulo inicial.
ω é a velocidade angular.

Quando utilizamos a frequência para calcular a velocidade temos:

V = 2π f R   
Podemos também calcular a velocidade linear utilizando a velocidade angular e o raio:
V= ωR

Polias

Quando falamos em movimento circular em vestibulares uma das formas mais comuns de isso aparecer é em associações de polias, um exemplo que é bastante manjado é o de bicicletas.



Nesse exemplo vemos um típico exercício de polias, mas como resolver?
Quando temos polias ou engrenagens associadas, podemos afirmar que apenas a velocidade linear é igual entre elas, porque senão a correia estouraria no caso do exemplo acima.

Então podemos dizer que:

V1=V2
Substituindo as velocidades por suas fórmulas temos:
\,\! 2 . \pi x f1 x R1  = \,\! 2 . \pi x f2 x R2
Como o \,\! 2 . \pi está dos dois lados podemos cancelá-lo e ficamos com:

f1 x R1  = f2 x R2
Lembrando que se necessário podemos substituir a frequência pelo inverso do período. Ficaríamos então com:
1/T1 x R1  = 1/T2 x R2



Exercícios


Rotação da Joaninha


Rotação da Joaninha
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domingo, 2 de fevereiro de 2014

BALÍSTICA

Definição

O movimento balístico nada mais é do que o movimento realizado ao lançarmos um projétil (objeto), e esse movimento descreve um arco de parábola.
Esse tipo de movimento em especial é muito fácil de achar exemplos no cotidiano, quando assistimos uma partida de futebol, e vemos o goleiro repondo a bola em jogo no tiro de meta, a bola realiza um movimento balístico.

Anim'n of 3 Projectiles at 30, 45, and 60-degree Launch Angle

Características Gerais

Para resolver os problemas que aparecem sobre esse tipo de movimento, a manha da resolução é observar o movimento do corpo separado por eixos.
Por exemplo, quando queremos descobrir a que distância máxima que o corpo chega, devemos somente  analisar o eixo x, mas se queremos a altura máxima do corpo, devemos analisar o eixo y.

Equações

Uma dica para esse tipo de exercício é: NÃO DECORE MAIS FÓRMULAS DO QUE VOCÊ JÁ SABE.  No eixo x o movimento é uniforme, portanto é só utilizar as equações do espaço do movimento uniforme. Já no eixo y o movimento é uniformemente acelerado, portanto é só utilizar as fórmulas desse tipo de movimento com a aceleração da gravidade, que no vestibular pode ser arredondado para 10 m/s².

 Decompondo a Velocidade

Para podermos analisar corretamente precisamos decompor a velocidade inicial do corpo nos seus componentes nos eixos. Por tanto para encontrar o Vx utilizamos de relações trigonométricas simples, onde através de um triângulo retângulo chegamos que  vx = v0 . cos a já no eixo y é apenas vy = v0 . sen a  sendo a o ângulo entre a velocidade e o plano.



Movimento de Projéteis



Movimento de Projéteis
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sábado, 1 de fevereiro de 2014

COLISÕES



Definição

O nome dessa matéria é bem intuitiva, vamos entender o que acontece quando um corpo colide com o outro.

Tipos de Colisões

As colisões são separadas em três tipos: Choques Inelásticos, Choques Parcialmente Elásticos, Choques Perfeitamente Elásticos.
  • Choques Inelásticos: É classificado como esse tipo de colisão quando após um choque, os corpos seguem juntos e com a mesma velocidade. (Quando um carro bate com outro e seguem grudados após a batida).
  •  Choques Parcialmente Elásticos: É classificado assim quando após o choque, os corpos seguem separados e com velocidade diferente.(Ocorre perda de energia cinética).
  • Choques Perfeitamente Elásticos: É o choque em que após colidirem, os corpos seguem separados e com a velocidade diferentes. (Não ocorre perda de energia cinética).
Choques Inelásticos


Choques  Elásticos

Quantidade de Movimento e Energia Cinética

  • Quantidade de Movimento: É a relação entre a massa de um corpo e sua velocidade  , é preciso saber que em uma colisão a Quantidade de Movimento se mantem. assim sendo:   onde V'A e V' B são as velocidades após o choque e VA e VB  as velocidades antes do choque. m A e m B são as massas dos corpos.
  • Energia Cinética: É a energia que todo corpo tem quando está em movimento. é definida pela seguinte fórmula: Fórmula da Energia Cinética, onde v é a velocidade do corpo e m sua massa. é bom saber isso porque muitos exercícios pedem a variação da energia cinética em um corpo após uma colisão.

Coeficiente de Restituição (e)

O Coeficiente de restituição é a rasão(divisão) entre a Velocidade de Afastamento e a Velocidade de Aproximação.  Sendo assim: 

  
  • Velocidade de Afastamento: É a diferença entre as velocidades dos corpos após o choque.  (Vaf = V’B – V’A).
  • Velocidade de Aproximação: É a diferença entre as velocidades dos corpos antes do choque.(Vap = VA - VB).

Exercícios




Laboratório de Colisões
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sexta-feira, 31 de janeiro de 2014

ENERGIA MECÂNICA

Definição

Energia Mecânica é aquela que é gerada pelo movimento dos corpos ou armazenadas em um sistema físicos,ou seja, é a energia que pode gerar ou está gerando movimento.

Tipos de Energia Mecânica

Esse tipo de energia pode ser dividido em três:
  • Energia Cinética
  • Energia Potencial Gravitacional 
  • Energia Potencial Elástica 

Energia Cinética

Esse tipo de energia só existe quando o corpo está em movimento, sendo definida pela seguinte fórmula: , ou seja quando um corpo está parado( v = 0) a energia cinética é nula. 
Uma definição importante sobre energia cinética é o Teorema da energia Cinética( T.E.C.) que diz que o trabalho realizado por um corpo é igual a variação da energia cinética. 

Energia Potencial Gravitacional

Esse tipo de energia só existe quando o corpo está acima do solo, ou seja só quando tem altura., e é definida como: 

Energia Potencial Elástica

Esse tipo de energia é o que existe em uma mola, quando ela é deformada, é definida como: 

conservação da Energia Mecânica

Uma das principais definições sobre energia mecânica é que em um sistema a Energia Mecânica do início é igual a Energia Mecânica do fim.






Parque Energético para Skatistas

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