Prévia do material em texto
FÍ SI CA 66 • Frequência (ƒ) − número de voltas por unidade de tempo: f n t = ∆ . Unidade no SI: [f] = Hz (hertz) • Velocidade linear: v R T R f= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅2 2p p • Velocidade angular: ω θ p p= = ⋅ = ⋅ ⋅∆ ∆t T f2 2 Unida- de no SI: [ω] = rad/s • Relação entre v e ω: v = ω · R • Função horária da fase (posição angular): θ = θ0 + ω · t t 0 t0 θ0 θ ∆θ • Vetor aceleração: at = 0 e a = ac = v2 R ; perpendicular ao vetor velocidade e orientado para o centro da trajetória. B.6. Movimentos concêntricos e transmissão de MCU As coroas e as catracas de uma bicicleta com marchas constituem um exemplo de movimentos concêntricos (mes- mo centro) e de transmissão de movimento circular por meio de uma corrente (coroa-catraca). 6 catracas 3 coroas Movimentos concêntricos (3 coroas ou 6 catracas): Todos os pontos das coroas (catracas) giram com a mesma velocidade angular (ω1 = ω2 = ω3). Quanto mais o ponto estiver afastado do centro de rotação, maior será a velocidade escalar. • Transmissão de MCU (coroa e catraca ligadas por cor- rente): coroa e catraca apresentam a mesma veloci- dade escalar: vcoroa = vcatraca ωcor. · Rcor. = ωcat. · Rcat. fcor. · Rcor. = fcat. · Rcat. A engrenagem de menor raio gira com maior frequência. B.7. Composição de movimentos O movimento de um corpo pode ser o resultado da com- posição de outros movimentos realizados simultaneamente (princípio da simultaneidade de Galileu). Exemplos: • Barco movimentando-se em um rio (velocidades constantes) − A velocidade do barco em relação à mar- gem ( vTotal) é a soma vetorial da velocidade do barco em relação às águas ( vRelativo) com a velocidade da corrente- za das águas em relação à margem ( vArrastamento): Margem Margem Rel�v Arr�v Correnteza Tv v v vT l Arr= +Re � � • Lançamento horizontal Na horizontal – o movimento é retilíneo e uniforme: a ve- locidade horizontal é constante, a aceleração escalar é igual a zero, e a função horária do espaço é dada por x = v0 · t. Na vertical – o movimento é de queda livre (MRV), com ve- locidade inicial v0 = 0, aceleração igual à aceleração de gravida- de e funções da velocidade (v = g · t), do espaço h = (g · t2)/2) e equação de Torricelli (v2 = 2 · g · h). v0 vy vy vx v0 g h MU M UV = vx v0= D Ilustração dos vetores velocidades em um lançamento horizontal. • Lançamento oblíquo Na horizontal – o movimento da bola é retilíneo e unifor- me. O componente horizontal da velocidade de lançamento da bola permanece constante. Na vertical – o movimento da bola é retilíneo uniforme- mente variado (retardado na subida e acelerado na descida). Trata-se de um lançamento vertical, no qual o módulo do com- ponente vertical da velocidade de lançamento da bola dimi- nui até zero (ponto de altura máxima) e aumenta até atingir o solo. 701360214 DB EM PV ENEM 91 AN LV 01 TE TEOR UN_MIOLO.indb 66 24/01/2019 09:05 MATERIA L D E U SO E XCLU SIV O SIS TEMA D E E NSIN O D OM B OSCO FÍ SI CA 67 y xv0x v0y vy vx v0x g= M U V MU θ Ilustração dos vetores velocidades em um lançamento oblíquo. v0x = v0 · cos θ e v0y = v0 · sen θ Movimento horizontal MUV ax = 0 vx = v0x (cte) x = v0x · t Movimento vertical MUV ay = –g vg = v0y – g · t y = v0y · t - g 2 · t2 B.8. Características dos movimentos Movimento Trajetória Retilínea Curvilínea Uniforme a a a v t c= ⇒ = =0 0 constante a a at c= ⇒ = ≠ = ° 0 0 90θ Acelerado a a ac t= ⇒ = ≠ = ° 0 0 0θ a at c≠ ≠ ° P ⇒ T = M · (g + a); • descendo acelerado ou subindo retardado: Tum deslocamento. • Força constante dA B θ F O trabalho de uma força constante é o produto da força ( F) pelo deslocamento (d ) e pelo cosseno do ângulo (θ) for- mado entre a força e o deslocamento: T = F · d · cos θ Unidade no SI: [T ] = joule (J) Dependendo do ângulo θ, o trabalho de uma força pode ser motor (T > 0), resistente (T