resumo de mcu (movimento circular e uniforme)

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www.youtube.com/fisicatotal www.fisicatotal.com.br 2 CINEMÁTICA ANGULAR Estudo do MCU no instagram @fisicatotal FERA, quando você utiliza uma bicicleta “de marchas” e precisa escolher qual a melhor combinação de catraca-coroa. ou quando quer mudar a velocidade de abertura e/ou fechamento de um portão automático e deve substituir a engrenagem do rotor ... ... conceitos trabalhados em aulas de cinemática angular deverão ser evocados. Coisas simples, do cotidiano, podem trazer “camufladas” interessantes discussões. A visão geral das pessoas (o senso comum) nem sempre é capaz de elucidar pequenas situações do dia-a-dia. Grande é a importância do saber científico, não só por levar o homem a Lua, fragmentar um átomo ou outro feito extraordinário, mas, também, por tornar claro aos homens os mecanismos “por trás” da natureza das coisas.

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CINEMÁTICA ANGULAR

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FERA, quando você utiliza uma

bicicleta “de marchas” e precisa

escolher qual a melhor combinação

de catraca-coroa.

ou quando quer mudar a velocidade de abertura e/ou fechamento de um

portão automático e deve substituir a engrenagem do rotor ...

... conceitos trabalhados em aulas de cinemática angular deverão ser

evocados.

Coisas simples, do cotidiano, podem trazer “camufladas” interessantes

discussões. A visão geral das pessoas (o senso comum) nem sempre é capaz

de elucidar pequenas situações do dia-a-dia. Grande é a importância do

saber científico, não só por levar o homem a Lua, fragmentar um átomo ou

outro feito extraordinário, mas, também, por tornar claro aos homens os

mecanismos “por trás” da natureza das coisas.

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FERA, dizemos que um ponto material descreve um movimento

circular quando sua trajetória é uma circunferência (ou um arco de

circunferência).

Discos, rodas-d´água, moinhos, regadores rotatórios de jardim,

hélices de avião e de helicóptero, engrenagens de máquinas, rodas de

veículos, etc, são exemplos de corpos que descrevem movimentos circulares.

O estudo de partículas que realizam movimentos circulares pode ser

feito com base na teoria da cinemática estudada nos módulos anteriores,

entretanto, esse estudo pode ser aperfeiçoado se introduzirmos novas

grandezas: as grandezas angulares.

Antes de estudar o movimento circular propriamente dito é

necessário acrescentar ao nosso conhecimento uma definição importante:

FERA, sempre bom lembrar que posição é o mesmo que localização,

ok? E que a diferença entre duas posições corresponde ao deslocamento.

Definição de ângulo em radianos

LEMBRE - SE

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Movimentos Periódicos

Dizemos que um movimento é periódico quando repete seu

estado cinemático (posição, velocidade e aceleração) em intervalos

iguais de tempo; este intervalo de tempo chamamos: período (T)

Uma forma de determinar a

rapidez de um movimento é através da razão entre o número de voltas dada pelo móvel e o

intervalo de tempo para dar essas voltas (em outras palavras, o número de voltas dada por unidade

de tempo). Denominamos frequência

do movimento ao resultado desta razão.

Quando um movimento

repete seu estado cinemático (posição, velocidade e aceleração) em intervalos iguais de tempo é dito

periódico. O período desse movimento

é o intervalo de tempo entre duas repetições consecutivas.

FREQUÊNCIA PERÍODO

ATENÇÃO

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Movimento Circular e Uniforme (MCU)

FERA, Dizemos que um ponto material descreve um movimento

circular e uniforme quando sua trajetória é uma circunferência (ou um arco

de circunferência) e sua velocidade escalar angular É CONSTANTE.

M.C.U.

LEMBRE - SE

ATENÇÃO Aceleração do MCU

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Canivete de MacGyver (para o MCU)

FERA, uma relação bastante útil entre as grandezas do MCU é a

seguinte:

R

vf

Tt

.2

2

Carinhosamente chamo essa expressão de

canivete de MacGyver em alusão a um personagem

de série famosa na década de 90 que muitas vezes

alegrou minha tarde de domingo.

FERA, Um aspecto interessante desta

expressão é que não há repetição entre as grandezas,

daí, não há dúvida quanto o termo a utilizar. Basta ler

o que é dado (e identificar no “canivete”) e o que é

pedido (e identificar no “canivete”)

ATENÇÃO Aceleração do MCU

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QUESTÕES RESOLVIDS

Assista em >> https://goo.gl/7aIZFl <<

AULA 11 - Exemplo 01:

Um ciclista percorre uma pista circular, plana e horizontal de raio 0,2 km.

Qual o arco que compreende uma extensão de 100m desta pista?

AULA 11 - Exemplo 02:

Converta:

a) 120o em radianos

b) 4

3 rad em graus

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AULA 11 - Exemplo 03:

Uma circunferência de raio 50m é percorrida durante 10s por um móvel com

velocidade escalar média 72 km/h. Determine:

a) a velocidade angular média do móvel;

b) o ângulo descrito pelo móvel nos 10s.

AULA 11 - Exemplo 04:

A velocidade angular média de um móvel numa trajetória circular de raio

2,0m é 2,5 rad/s. Determine o ângulo descrito pelo móvel nos 20s iniciais

do movimento.

Promoção válida até 31 / 05 / 2016

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Assista em >> https://goo.gl/7kYisF <<

AULA 12 - Exemplo 01:

Um corpo em movimento circular uniforme completa 20 voltas em 10

segundos. O período em s e a frequência em s-1 do movimento são,

respectivamente:

AULA 12 - Exemplo 02:

O relógio da Estação Ferroviária Central do Brasil, no Rio

de Janeiro, tem ponteiros de minutos e de horas que

medem, respectivamente, 7,5m e 5,0m de comprimento.

Qual a razão vA / vB, entre as velocidades lineares dos

pontos extremos dos ponteiros de minutos e de horas?

a) 10 b) 12

c) 18 d) 24 e) 30

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AULA 12 - Exemplo 03:

A velocidade de um automóvel pode ser medida facilmente através de um

dispositivo que registra o número de rotações efetuadas por uma de suas

rodas, desde que se conheça seu diâmetro. Considere, por exemplo, um

pneu cujo diâmetro é de 0,50m. Se o pneu executa 480 rotações em cada

minuto, pode-se afirmar que a velocidade do automóvel, em m/s, é:

AULA 12 - Exemplo 04:

Dois carros percorrem uma pista circular, de raio R, com sentidos opostos,

com velocidade de módulos constantes e iguais a v e 3v. O tempo decorrido

entre os dois encontros sucessivos vale:

a) R/3v b) 2R/3v

c) R/v d) R/2V e) 3R/v

AULA 12 - Exemplo 05:

Uma partícula executa um movimento circular uniforme de raio 1,0m com

aceleração 0,25 m/s2. O período do movimento, em segundos, é:

a) 2 b) 4

c) 8 d) 2 e) 4

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P 001 (UFPE) Qual a ordem de grandeza da velocidade angular, em

rotações por minuto, do movimento de rotação da Terra em torno do seu

eixo?

a) 10 +1 b) 10 -1

c) 10 -3 d) 10 -5 e) 10 -7

P 002 (UFPE) O ponteiro dos segundos de um relógio tem 1 cm de

comprimento. Qual a velocidade média da ponta deste ponteiro?

a) 2 m/s b)cm/s

c) 3cm/s d)/ 2 cm / min e) 2 cm / min

P 003 (FUVEST SP) Qual a ordem de grandeza do número de voltas dadas

pela roda de um automóvel ao percorrer uma estrada de 200 km?

a) 102 b) 103

c) 105 d) 107 e) 109

P 004 (UFPE) Um satélite de comunicações permanece em órbita equatorial

aproximadamente circular, a 35.800 Km da superfície da Terra, deslocando-

se a uma velocidade média de 11.000 Km/h. Considere o raio da Terra

igual a 6.400 Km e indique o tempo que o satélite gasta para dar uma volta

completa ao redor do centro de nosso planeta

(Adote = 3,14):

a) 2,0 dias. b) 1,5 dias.

c) 1,0 dia d) 0,5 dia. e) 2,5 dias.

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P 005 (UFRN) Duas partículas percorrem uma mesma trajetória em

movimentos circulares uniformes, uma em sentido horário e a outra em

sentido anti-horário. A primeira efetua 1/3 rpm e a segunda 1/4 rpm.

Sabendo que partiram do mesmo ponto, em 1 hora encontrar-se-ão:

a) 45 vezes b) 35 vezes

c) 25 vezes d) 15 vezes e) 7 vezes

P 006 (UFRGS) Na temporada automobilística de Fórmula 1 do ano

passado, os motores dos carros de corrida atingiram uma velocidade angular

de 18.000 rpm. Em rad/s, qual o valor dessa velocidade?

a) 300 b) 600

c) 9000 d) 18000 e) 36000

G A B A R I T O

EXERCÍCIOS PROPOSTOS:

001 C 002 E 003 C 004 C 005 B 006 B