Física - Profº Neivaldo Lúcio

Velocidade Média

A velocidade média é definida como sendo a relação entre o espaço percorrido por um móvel e o tempo gasto para percorre-lo.

Vm=S-S0/t-to

onde:
S= posição final
So= posição inicial
t= tempo final
to=tempo inicial

Aplicação:

Considere que você precisa fazer uma viagem de Belém a Mosqueiro, distante 75 km, considere também que esta viagem seja feita em 2 h, um tempo bastante longo para os nossos padrões. Dividindo a distância (75 km) pelo tempo (2h), encontraremos a sua velocidade média vm:

vm = 75/2 = 37,5 km/h

Em um outro automóvel que gastasse apenas 45 minutos ou 3/4 da hora (uma hora possui 60 minutos e cada 1/4 da hora, 15 minutos) sua velocidade seria bem maior, observe:

m = 75/(3/4) = 100 km/h

Perceba que quanto menor o tempo, maior a velocidade. A velocidade média é definida como sendo a relação entre o espaço percorrido por um móvel e o tempo gasto para percorre-lo.

Tipos de Movimento

a) Movimento Progressivo
Em um movimento progressivo a posição do móvel aumenta no decorrer do tempo. Como conseqüência a velocidade é positiva (v > 0).

b) Movimento Retrogrado ou Regressivo
Nesse tipo de movimento a velocidade é negativa (v<0) É comum medirmos velocidade em km/h, é como aparece nos velocímetros dos carros e nas placas nas rodovias, mas medir em m/s é uma maneira muito usada. A unidade m/s também a unidade do Sistema Internacional (SI). Para converter de m/s para km/h basta multiplicar por 3,6. Para converter de km/h para m/s basta dividir por 3,6.


Verificação de Aprendizagem

Resolva estas questões referentes ao estudo de velocidade média

01) Quando o brasileiro Joaquim Cruz ganhou a medalha de ouro nas Olimpíadas de Los Angeles, correu 800m em 100s. Qual foi sua velocidade média?

02) Um nadador percorre uma piscina de 50m de comprimento em 25s. Determine a velocidade média desse nadador.

03) Suponha que um carro gaste 3 horas para percorrer a distância de 45 km. Qual a velocidade média deste carro?

04) Um automóvel passou pelo marco 30 km de uma estrada às 12 horas. A seguir, passou pelo marco 150 km da mesma estrada às 14 horas. Qual a velocidade média desse automóvel entre as passagens pelos dois marcos?

05) Um motorista de uma transportadora recebeu seu caminhão e sua respectiva carga no km 340 de uma rodovia às 13 horas, entrou a carga no km 120 da mesma rodovia às 16 horas. Qual foi a velocidade média desenvolvida pelo caminhão?

06) No verão brasileiro, andorinhas migram do hemisfério norte para o hemisfério sul numa velocidade média de 25 km/h . Se elas voam 12 horas por dia, qual a distância percorrida por elas num dia?

07) Um arro se move a uma velocidade de 100 km/h. A distancia por ele percorrida foi de 200 Km. Quanto tempo ele demorou na viagem?

08) Uma pessoa, andando normalmente, desenvolve uma velocidade média da ordem de 1 m/s. Que distância, aproximadamente, essa pessoa percorrerá, andando durante 120 segundos?

09) Um foguete é lançado à Lua com velocidade constante de 17500 km/h, gastando 22 horas na viagem. Calcule, com esses dados, a distância da Terra à Lua em quilômetros.

10) Um trem viaja com velocidade constante de 50 km/h. Quantas horas ele gasta para percorrer 200 km?

11) Uma motocicleta percorre uma distância de 20 m com velocidade média de 10 m/s. Qual o tempo gasto para percorrer essa distância?

12) Se um ônibus andar à velocidade de 50 km/h e percorrer 100 km, qual será o tempo gasto no percurso?

Mais Exercícios sobre Velocidade Média:
01)Qual a velocidade média em km/h de uma pessoa que percorre, a pé, 1200m em 20min.

02) Calcule o tempo gasto para um móvel percorrer a distancia de 204 m com velocidade média de 5 m/s.

03) Um automóvel passou pelo marco 30 km de uma estrada às 12 horas. A seguir, passou pelo marco 150 km da mesma estrada às 14 horas. Qual a velocidade média desse automóvel entre as passagens pelos dois marcos?


04)Uma pessoa, andando normalmente, desenvolve uma velocidade média da ordem de 1 m/s. Que distância, aproximadamente, essa pessoa percorrerá, andando durante 120 segundos?


05)Um foguete é lançado à Lua com velocidade constante de 17500 km/h, gastando 22 horas na viagem. Calcule, com esses dados, a distância da Terra à Lua em quilômetros.


06)Dois automóveis viajam num mesmo instante. O carro A viaja a uma razão de 90 Km/h e um carro B viaja a uma razão de 30 m/s. demonstre qual é o carro mais veloz.

07)Determine o tempo gasto, em minutos, quando um trem viaja com velocidade média de 55 Km/h ao percorrer 440 km.


Fonte:

http://www.fisicapaidegua.com/conteudo/conteudo.php?id_top=010102http://br.geocities.com/saladefisica8/index.html


OBSERVAÇÃO:
Para Você que estuda no ensino médio pesquise no site http://br.geocities.com/saladefisica8/index.html exercícios extraidos de vários autores de livros didátidos na matéria de Física citados a seguir. Vale a Pena....


Física, Bonjorno e Clinton, Editora FTD.
Física no Cotidiano, Paulo T. Ueno. Editora Didacta.
Física Básica, Nicolau e Toledo, Editora Atual.
Os Fundamentos da Física, Ramalho, Nicolau e Toledo, Editora Moderna.
Física, Beatriz Alvarenga e Antônio Máximo, Editora Scipione.
Física e Realidade, Aurélio Gonçalves e Carlos Toscano, Editora Scipione.
Aprendendo Física, Marcos Chiquetto e Bárbara Valentim, Editora Scipione.

CINEMÁTICA

01 - INTRODUÇÃO

O conceito fundamental da mecânica é o de movimento, ou seja, da mudança nas posições dos corpos ao longo do tempo.
Na cinemática, o objetivo é descrever como se processam os movimentos, isto é, estabelecer as posições que os corpos ocupam ao longo do tempo e as respectivas velocidades, independentemente das causas desses movimentos.
Em outros termos, na cinemática procura-se estabelecer as formas geométricas das trajetórias dos corpos no espaço, se são retas ou curvas, e os intervalos de tempo levados para percorrer todos os segmentos dessas trajetórias.

Na dinâmica, o objetivo é buscar conhecer as causas dos movimentos. Dado um conjunto de corpos interagindo uns com os outros, busca-se descrever as forças que agem sobre cada um deles, relacionar a resultante dessas forças à respectiva aceleração e, daí, entender o movimento correspondente.

A estática estuda o equilíbrio dos corpos. E mais comum no nosso cotidiano do que podemos imaginar. Os móveis do seu quarto, as edificações e você mesmo, agora, lendo esse texto, estão submetidos a um conjunto de forças que estão se cancelando e contribuindo para o estado de equilíbrio.

02 - CONCEITOS DE CINEMÁTICA

Ponto Material – No enunciado de temas e questões de física é comum a expressão ponto material: “... o ponto material se desloca com v = 2 m/s...”.Qual o significado dessa expressão? Qual a sua utilidade? A idéia física de ponto material é a de um corpo cujas dimensões possam ser desprezadas em relação a outras dimensões envolvidas no fenômeno que se esteja examinando.

Referencial – É o lugar onde está localizado de fato um observador em relação ao qual um dado fenômeno (como um corpo em movimento) está sendo analisado. Por exemplo, quando omovimento é analisado a partir de um referencial preso à Terra, imaginemos um observador ligado à ela e nos transmitindo as imagens do fenômeno como ele o vê.

Movimento e repouso – Um corpo está em movimento em relação a um dado referencial quando as sucessivas posições ocupadas pelo corpo, em relação a esse referencial, semodificam no decorrer do tempo. Caso contrário, dizemos que o corpo está em repouso em relação a esse mesmo referencial.

Trajetória – Corresponde a linha geométrica descrita por um ponto material ao se deslocar em relação a um dado referencial. A forma assumida pela trajetória depende do referencial adotado.

Espaço – representado pela letra s, é a medida algébrica, ao longo de uma determinada trajetória, da distância do ponto onde se encontra o móvel ao ponto de referência adotado como origem.

Deslocamento Escalar – É a variação do espaço, representamos por s , dado pela diferença entre o espaço final e o espaço inicial.
É importante lembrar que um corpo está em movimento quando, à medida que o tempo passa, sua posição varia em relação a um referencial.

Na cinemática vamos estudar dois tipos de movimento retilíneo, o movimento uniforme e o movimento uniformemente variado.

02 - VARIAÇÃO DE ESPAÇO E DISTÂNCIA PERCORRIDA

A cinemática escalar é o estudo da cinemática utilizando, para fim de cálculos, grandezas escalares, ou seja, grandezas que tem apenas um valor numérico, onde não nos preocupamos com a direção e o sentido desta grandeza que são características de um vetor.

Em uma rodovia existem marcos quilométricos que têm a função de mostrar a localização dos veículos que ali trafegam. Se um carro está no espaço 20km não significa que este se deslocou 20 km, mas que a posição deste móvel é 20km.
Agora, se este carro se desloca até o marco 100km, observamos que ele percorreu a distância de (100km – 20km = 80km) 80km. Esta é a distância percorrida pelo móvel e também sua variação de espaço.A variação de espaço é definida como sendo a subtração do espaço final pelo espaço inicial do móvel ( ∆S = Sf – S0 ).

Usamos o símbolo "delta" para variação e "delta S" para variação de espaço.
No nosso exemplo temos 20km como sendo o espaço inicial e 100km como espaço final, logo, 80km será a variação de espaço.

Devemos tomar cuidado ao encontrar a variação de espaço para não confundi-la com distância percorrida, pois, em muitos exemplos estas podem ser diferentes.Se um móvel parte do espaço 20km, vai até o espaço 100km e volta para o espaço 60km.

Qual será a sua variação de espaço e sua distância percorrida?
Bem, pela definição, temos como espaço final 60km, espaço inicial 20km e da subtração destes teremos 40km como variação de espaço.

Agora se formos analisar o quanto o móvel se deslocou teremos um valor maior, pois ele se deslocou 80 km para chegar no espaço 100 km e mais 40 km para retornar ao espaço  , totalizando (80 km + 40 km = 120 km) 120 km que será a distância percorrida pelo móvel.

Vemos então que distância percorrida significa o quanto o móvel andou e, variação de espaço é a subtração do espaço final pelo espaço inicial do móvel, dois conceitos diferentes.