componente curricular ensino fundamental ou ensino médio, série tópico fÍsica, 1º ano, teorema...

COMPONENTE CURRICULAREnsino Fundamental ou Ensino Médio, Série

Tópico

FÍSICA, 1º ANO, Teorema do Impulso

FÍSICAEnsino Médio, 1º ANO

Teorema do Impulso


Tópico


http://i.ytimg.com/vi/fEH5QCY8GlU/maxresdefault.jpg

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR4pbFrXfGapMRBcpx86Usu_n3T7iq7p0I8qKtLT9tE2qMFicw8

http://s3.amazonaws.com/rapgenius/1378111778_w2l4ewtFS8gBpd6GAI3Q_airbag_.jpg

Como são produzidas as Auroras Boreais?

Como funcionam os Air Bags?

Você já parou para pensar...

Como os foguetes se deslocam no espaço?


Tópico


Ao final dessa aula, você terá adquirido conhecimentos suficientes para responder a esses questionamentos.


Tópico


http://cnvphotos.com/blog/wp-content/uploads/2014/08/Ensaio-de-Casal-de-Noivos-no-Laggus-Nautico-residencial_Fotografias-de-Casamento-em-Curitiba_Cheng-NV_18.jpg

ImpulsoGrandeza que relaciona a força aplicada em um corpo com o

respectivo intervalo de tempo de aplicação dessa força.

{ 𝑰≡ 𝑰𝒎𝒑𝒖𝒍𝒔𝒐𝑭 ≡𝑭𝒐𝒓 ç𝒂

∆𝒕≡ 𝑰𝒏𝒕𝒆𝒓𝒗𝒂𝒍𝒐𝒅𝒆𝒕𝒆𝒎𝒑𝒐

𝑰=�⃗� ∙ ∆ 𝒕O IMPULSO é uma GRANDEZA VETORIAL, ou seja,

necessita de INTENSIDADE, DIREÇÃO e SENTIDO para ser determinado.


Tópico


O Impulso possui a mesma direção e sentido que a força de aplicação.

Ao empurrarmos um carro, por exemplo, quanto maior a intensidade da força e o tempo de atuação dessa força,

maior será o impulso aplicado no carro, visto que eles são diretamente proporcionais.

Impulsov


Tópico


http://www.animated-gifs.eu/war-cannons/0024.gif

Os canhões de longo alcance possuem canos compridos, pois

quanto mais longo for, maior será a velocidade de saída da bala.

Impulso

http://www.animatedgif.net/violent/firing_gun_e0.gif

http://www.monografias.com/trabajos10/prafi/Image3501.gif

Isso ocorre porque a força aplicada no projétil durante explosão da pólvora atua nele por um tempo maior, aumentando o

impulso exercido no projétil.

O mesmo ocorre com os rifles em relação aos revólveres.


Tópico


A intensidade do impulso pode ser calculada através da Área do gráfico Força versus Tempo para o intervalo de tempo considerado.

Impulso


Tópico


Quantidade de Movimento

O que é mais difícil: parar um caminhão pesado ou um

carro que esteja se movendo com a mesma velocidade?

O Caminhão, claro!!!Como o caminhão tem maior massa, tem mais inércia em

movimento, consequentemente, maior quantidade de movimento.

http://www.gifs-animados.net/veiculos/veiculo024.gif

http://i700.photobucket.com/albums/ww7/cantinhodalumad/caminhao1.gif


Tópico



Grandeza que relaciona a massa de um corpo com a sua respectiva velocidade.

{𝑸≡𝑸𝒕𝒅𝒆 .𝒅𝒆𝒎𝒐𝒗𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐𝒎≡𝑴𝒂𝒔𝒔𝒂

𝒗≡𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆�⃗�=𝒎 ∙ �⃗�A QUANTIDADE DE MOVIMENTO também é uma

GRANDEZA VETORIAL, ou seja, necessita de INTENSIDADE, DIREÇÃO e SENTIDO para ser determinada.

http://www.exatas.net/testes1.jpg


Tópico


�⃗��⃗�

http://www.jogosbb.com/download/file.php?id=20605

A quantidade de movimento possui a mesma direção e

sentido da velocidade.

Percebam que há uma equivalência entre as unidade de medida do Impulso e da Quantidade de movimento:

][/....][ 2 QunidsmkgssmkgsNIunid



Tópico


Teorema do Impulsoo impulso da resultante das forças que atuam sobre um corpo,

num determinado intervalo de tempo, é igual à variação da quantidade de movimento do corpo no mesmo intervalo de

tempo

QI⃗⃗

tFI .

ovmvmI ..

amF . tamI ..

tvva o

ttvvmI o

.. ovvmI .

vmQ .


Tópico


Para o mesmo intervalo de tempo, o impulso da força resultante é igual à

variação da quantidade de movimento.QI⃗⃗

Ex.: O Air Bag

“uma variação rápida na Quantidade de movimento

necessita de uma força grande, enquanto uma

variação lenta da Quantidade de movimento necessita de

uma força menor.”

Teorema do Impulso


Tópico


Nessa história todos os meninos ganham ou perdem figurinhas.

Mas há algo que se conserva. O que é?

Princípio da Conservação da Quantidade de MovimentoLeia as tirinhas abaixo e responda à questão...


Tópico


Você deve ter percebido que a quantidade total de figurinhas se conserva, já que nenhuma delas foi destruída ou perdida, como no último quadrinho da história.Mas como essa ideia de conservação pode se aplicar ao estudo dos movimentos?René Descartes, filósofo do século XVII, foi quem primeiro a empregou. Segundo ele, Deus teria criado no Universo uma quantidade certa de repouso e movimento que permaneceriam eternamente imutáveis.Embora a Física atual não utilize ideias religiosas, a noção de conservação dos movimentos presentes na concepção de Descartes ainda permanece válida.Ou seja, se um corpo perde seu movimento, um outro corpo deve receber esse movimento, de modo que a quantidade de movimento total se mantém sempre a mesma.

Princípio da Conservação da Quantidade de

Movimento


Tópico


Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento

Do Teorema do Impulso

Como

0RF tFI R . 0I

if QQI

0I fi QQ FI QQ

Na ausência de forças externas, a quantidade de movimento de um sistema permanece constante

Obs.: Mesmo que a Energia Mecânica varie, a quantidade de movimento pode permanecer constante .. Isto é, os

princípios da conservação de energia e da quantidade de movimento são independentes.


Tópico


http://www.courtneymariahalsted.com/wp-content/uploads/2015/05/aurora-boreal-noruega.jpg

Partículas carregadas do vento solar são aceleradas pelas linhas de campo magnético terrestre. Elas colidem com as moléculas da atmosfera, que

ganham energia interna (seus elétrons são “excitados”).

Posteriormente, ao perder essa energia excedente, as moléculas emitem luz, criando a Aurora (Boreal ou Austral)

Auroras Boreais


Tópico


http://images.forwallpaper.com/files/thumbs/preview/26/261855__space-planets-accident_p.jpg

ColisõesUma colisão é uma interação com duração limitada entre dois ou mais corpos.

Numa Colisão há troca de quantidade de movimento e energia em consequência de sua interação.

Veremos colisões envolvendo apenas dois corpos que estarão livres de qualquer força externa, ou seja, a força externa será menor que as forças envolvidas nas colisões e portanto desprezíveis.


Tópico


http://quatrorodas.abril.com.br/imagens/627/627_tec_02.jpg

Colisões


Tópico


A quantidade de movimento do sistema é conservado, já que a

resultante das forças externas são desprezíveis. A quantidade de

movimento final será igual à inicial.

Colisões Se a energia total não variar na colisão, então a Energia Cinética do sistema é conservada. Nessa situação, a colisão é chamada de COLISÃO ELÁSTICA.

Ex: bolas de bilhar.

Nas colisões do dia-a-dia, parte da Energia Cinética é transformada para outras formas de energia, como sonora e

térmica. Sendo assim, a energia total do sistema não se conserva. Nessa situação, a colisão é chamada de

COLISÃO INELÁSTICA.

Ex: Colisão de automóveis.

http://mundoeducacao.com/upload/conteudo_legenda/76527a2bdd62e3e1d0627ea5459fc824.jpg

http://perlbal.hi-pi.com/blog-images/380317/gd/1259592771/Arte-digital-Colisao-Frontal.jpg


Tópico


colisão elástica

colisão perfeitamente

inelástica

20

Colisões


Tópico


O coeficiente de restituição é definido como sendo a razão entre a velocidade de

afastamento e a de aproximação. .

.

aprox

afast

VV

e

Coeficiente de Restituição

O coeficiente de restituição é um número puro (grandeza adimensional), extremamente útil na classificação e equacionamento de uma colisão:

Colisão Elástica vafast. = vaprox. e = 1

Colisão Inelástica vafast. < vaprox 0 < e < 1

Colisão Perf. Inelástica vafast. = 0 e = 0


Tópico


http://catiaosorio.files.wordpress.com/2012/05/alumno_estudiando.gif

http://3.bp.blogspot.com/-8dXu40fJKCI/TlL8JArP-KI/AAAAAAAAAMg/-7j4sDlljfQ/s1600/teste-QI-blog-barbie-02.jpg

http://www.paramulheres.com/wp-content/uploads/2010/11/halteres-para-o-cerebro-imagens.jpgVamos

Exercitar?


Tópico


(U. Braz Cubas-SP) A força que age em um corpo variou segundo o gráfico dado. O impulso que a força imprimiu ao corpo foi de:

RESOLUÇÃO

a) 150 N.s. b) 300 N.s. c) 40 N.s. d) 20 N.s.e) n.d.a.

Exercício 01

a) 150 N.s.


Tópico


(UFC-CE) Na superfície de um lago congelado (considere nulo o atrito), um menino de 40 kg empurra um homem de 80 kg. Se este adquirir a velocidade de 0,25 m/s, o menino:

RESOLUÇÃOExercício 02

a) escorregará, em sentido contrário, com velocidade igual em módulo.

b) ficará parado.c) deslizará, em sentido oposto, com

velocidade de 0,50 m/s.d) deslizará, para trás, com velocidade

de 2 m/s.e) n.d.a.

c) deslizará, em sentido oposto, com velocidade de 0,50 m/s.


Tópico


Na figura representada, um homem de massa M está de pé sobre uma tábua de comprimento L, que se encontra em repouso numa superfície sem atrito. O homem caminha de um extremo a outro da tábua. Que distância percorreu a tábua em relação ao solo se sua massa é M/4 ?

Exercício 03


Tópico


L

ANTES

DEPOIS

depoisantes QQ

tábuatábuahomemhomem

tábuatábuahomemhomem

..

..0

vmvm

vmvm

DLD 44

DL - D

tábuahomem .4

. vMvM

homemtábua .4 vv

t

DLt

D .4

54LD


Tópico


Um bloco, viajando com uma determinada velocidade, choca-se plasticamente com outro bloco de mesma massa, inicialmente em repouso.

Determine a razão entre a energia cinética do sistema antes e depois do choque.

depoisantes QQ

VmmVm BAoA ..

A

ANTES

oV⃗

Brepouso

DEPOIS

BV⃗

A

VmVm o .2.

2oVV

2

2

2).2(

21

.21

o

o

c

c

Vm

Vm

EE

depois

antes

2depois

antes

c

c

EE

41.2

1

depois

antes

c

c

EE

Exercício 04


Tópico


Um pequeno vagão, de massa 90kg, rola à velocidade de 10m/s, sobre um trilho horizontal. Num determinado instante cai verticalmente, de uma correia transportadora, sobre o vagão, um saco de areia de 60kg. Determine a velocidade do vagão carregado.

depoisantes QQ v).6090(10.90 smv /0,6

Exercício 05


Tópico


Um carro de corrida de massa 800kg entra numa curva com velocidade 30m/s e sai com velocidade de igual módulo, porém numa direção perpendicular à inicial, tendo sua velocidade sofrido uma rotação de 90°. Determine a intensidade do impulso recebido pelo carro.

QI⃗⃗

vmI ⃗⃗ .

v⃗ov⃗

v⃗

222 vvv o 222 3030 v

smv 230

vmI ⃗⃗ . 230.800I sNI .10.39,3 4

Exercício 06


Tópico


Uma bala de 0,20kg tem velocidade horizontal de 300m/s; bate e fica presa num bloco de madeira de massa 1,0kg, que estão em repouso num plano horizontal, sem atrito. Determine a velocidade com que o conjunto (bloco e bala) começa a deslocar-se.

depoisantes QQ v.2,1300.2,0 smv /50

Exercício 07


Tópico


Um pêndulo balístico de massa 2 kg, atingido por um projétil de massa 10 g com velocidade 402 m/s, colide frontal e elasticamente com um bloco de massa 2,01 kg. Após a colisão, o bloco desliza, sobre uma mesa, parando em 1,0 s. Considerando g = 10 m/s², determine o coeficiente de atrito entre a mesa e o bloco. Considere que o projétil se aloja no pêndulo.

Exercício 08


Tópico


apósantes QQ Colisão entre a bala e o bloco

Vmmvm blocobalabalabala ).(.

V).201,0(402.01,0

smV /0,2

smVo /0,2

No choque frontal e elástico entre corpos de mesma

massa há troca de velocidades.

Logo a velocidade inicial do bloco que se encontra sobre

a mesa é:

taVV o .1.20 a

2/0,2 sma

NFat .

Rat FF amN .. amgm ...

210. 2,0

2/0,2 sma

ov⃗

MRUV

atF⃗


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VÍDEOS DO YOUTUBE

Renault mostra como funciona um airbag: https://www.youtube.com/watch?v=MinvH665CeoPhineas e Ferb no espaço sideral: https://www.youtube.com/watch?v=-9c7vve1T1o

Aurora Boreal e Austral: https://www.youtube.com/watch?v=nkAdYtYJzXg

LABORATÓRIO VIRTUAL

Feira de Ciências: http://www.feiradeciencias.com.brRomero Tavares: http://www.fisica.ufpb.br/~romero/

EXPERIÊNCIA/EXPERIMENTO

Brincando com o Pêndulo de Newton:http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/16638/Brincando%20com%20o%20Pendulo%20de%20Newton%20corrigido.pdf?sequence=3

Modelo de foguete: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_04.aspImpulso e quantidade de movimento na cobrança de pênalti:

http://www.gentequeeduca.org.br/planos-de-aula/impulso-e-quantidade-de-movimento-na-cobranca-de-penaltiImpulso: O uso da Força no mínimo tempo: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=18714

SIMULAÇÕES

Impulso e Quantidade de movimento: http://www.labvirt.fe.usp.br/simulacoes/fisica/sim_mecanica_impulso.htmLaboratório de Colisões: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/collision-labColisões Elástica e Inelástica: http://www.walter-fendt.de/ph14br/collision_br.htm

Pêndulo de Newton: http://www.walter-fendt.de/ph14pt/ncradle_pt.htm

Extras

https://www.youtube.com/watch?v=MinvH665Ceo

https://www.youtube.com/watch?v=-9c7vve1T1o

https://www.youtube.com/watch?v=nkAdYtYJzXg

http://www.feiradeciencias.com.br/

http://www.fisica.ufpb.br/~romero/

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/16638/Brincando%20com%20o%20Pendulo%20de%20Newton%20corrigido.pdf?sequence=3

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/16638/Brincando%20com%20o%20Pendulo%20de%20Newton%20corrigido.pdf?sequence=3

http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_04.asp

http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_04.asp

http://www.gentequeeduca.org.br/planos-de-aula/impulso-e-quantidade-de-movimento-na-cobranca-de-penalti

http://www.gentequeeduca.org.br/planos-de-aula/impulso-e-quantidade-de-movimento-na-cobranca-de-penalti

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=18714

http://www.labvirt.fe.usp.br/simulacoes/fisica/sim_mecanica_impulso.htm

https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/collision-lab

http://www.walter-fendt.de/ph14br/collision_br.htm

http://www.walter-fendt.de/ph14pt/ncradle_pt.htm

http://www.walter-fendt.de/ph14pt/ncradle_pt.htm


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Extras

LINKS ÚTEIS

Adoro Física: http://www.adorofisica.com.br/index.htmlEducação através de quadrinhos: http://www.cbpf.br/~eduhq/

LIVROS

Livro - pef - mecânica - fascículo 09 - quantidade de movimento:http://www.ebah.com.br/content/ABAAAeuv8AE/livro-pef-mecanica-fasciculo-09-quantidade-movimento

LEITURA RECOMENDADA

Lei de conservação da quantidade de movimento (Aplicações para fluidos - Foguetes):http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_T11.asp

Leituras de Física (GREF): http://fisica.cdcc.sc.usp.br/GREF/meca01.pdf

CURIOSIDADES

AIRBAGS: http://www.brasilescola.com/fisica/airbags.htmA tecnologia do air-bag: http://professorandrios.blogspot.com.br/2011/10/tecnologia-do-air-bag.html

AURORA BOREAL (OU AURORA POLAR): https://astronomianowhats.wordpress.com/2014/10/06/tema-de-hoje-aurora-boreal-ou-aurora-polar/

LISTAS DE EXERCÍCIOS

http://projetomedicina.com.br/site/attachments/article/569/fisica_exercicios_impulso_quantidade_de_movimento_gabarito_resolucao.pdf http://www.cursoacesso.com.br/wp-content/uploads/fisica_3bim_1em.pdf

http://www.adorofisica.com.br/index.html

http://www.cbpf.br/~eduhq/

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAeuv8AE/livro-pef-mecanica-fasciculo-09-quantidade-movimento

http://www.feiradeciencias.com.br/sala07/07_T11.asp

http://fisica.cdcc.sc.usp.br/GREF/meca01.pdf

http://www.brasilescola.com/fisica/airbags.htm

http://professorandrios.blogspot.com.br/2011/10/tecnologia-do-air-bag.html

https://astronomianowhats.wordpress.com/2014/10/06/tema-de-hoje-aurora-boreal-ou-aurora-polar/

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http://www.cursoacesso.com.br/wp-content/uploads/fisica_3bim_1em.pdf

http://www.cursoacesso.com.br/wp-content/uploads/fisica_3bim_1em.pdf


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Bibliografia• BENIGNO, Barreto Filho; XAVIER, Cláudio da Silva. Física aula por aula. 1. ed. Vol. 02. São

Paulo: Editora FTD, 2010.• GASPAR, Alberto. Compreendendo a Física. Vol. 02. São Paulo: Editora Ática, 2011. • GUALTER; HELOU; NEWTON. Física. Vol. 02. São Paulo: Editora Saraiva, 2011. • MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. 1. ed. Vol. 02. São Paulo: Editora

Scipione, 2011.• <http://educar.sc.usp.br> Acesso em 17/07/2015.• <http://pt.wikipedia.org> Acesso em 17/07/2015.• <http://www.ciencia-cultura.com/Pagina_Fis> Acesso em 17/07/2015.• <http://www.coladaweb.com/fisica> Acesso em 17/07/2015.• <http://www.fisica.ufs.br> Acesso em 17/07/2015.• <http://www.fisicafacil.pro.br> Acesso em 17/07/2015.• <http://www.if.ufrj.br> Acesso em 17/07/2015.• <http://www.infoescola.com/fisica> Acesso em 17/07/2015.• <http://www.mundoeducacao.com.br> Acesso em 17/07/2015.• <http://www.sofisica.com.br/conteudos> Acesso em 17/07/2015.

http://educar.sc.usp.br/

http://educar.sc.usp.br/

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http://www.coladaweb.com/fisica

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http://www.mundoeducacao.com.br/

http://www.sofisica.com.br/conteudos

componente curricular ensino fundamental ou ensino médio, série tópico fÍsica, 1º ano, teorema...

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