transformaÇÕes e evoluÇÕes tÉcnicas – os transportes -
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TRANSFORMAÇÕES E EVOLUÇÕES TÉCNICAS – Os transportes -. TRANSFORMAÇÕES E EVOLUÇÕES TÉCNICAS – Os transportes -. Sociedade: Exploro a evolução de transportes com novas oportunidades e novos problemas das sociedades contemporâneas - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
TRANSFORMAÇÕES E EVOLUÇÕES TÉCNICAS – Os transportes -
Sociedade:
Exploro a evolução de transportes com novas oportunidades e novos problemas das sociedades contemporâneas
Compreender as consequências sociais da evolução dos transportes exº mutação dos espaços.. globalização
TRANSFORMAÇÕES E EVOLUÇÕES TÉCNICAS – Os transportes -
Tecnologia: Actuo nas utilizações de equipamentos e sistemas técnicos tendo em conta a sua evolução tecnológica no sentido da melhoria de rendimento, da redução do número de horas por tarefa, etc.
Os diferentes meios de propulsão usados em transportes públicos e privados ao longo dos tempo ( o vento.. o vapor de água … motor a diesel…. )
Relacionar a evolução dos sistemas de propulsão com a necessidade de obter maior desempenho, mas ao mesmo tempo diminuir os níveis de poluição.
TRANSFORMAÇÕES E EVOLUÇÕES TÉCNICAS – Os transportes -
Tracção animal
O vento
O vapor de água
MEIOS DE PROPULSÃO
Meio de propulsão – motores a gasolina, gasóleo,….
Ciência: Actuo face às transformações e evoluções técnicas dos equipamentos relacionando-as com a evolução histórica dos princípios científicos, com especial ênfase nas ciências físicas e químicas, suportada pela evolução da própria matemática ao nível do cálculo diferencial.
TRANSFORMAÇÕES E EVOLUÇÕES TÉCNICAS – Os transportes -
As características dos movimentos: rectilíneos uniformes, variados (acelerados, retardados) e circulares.
Aplicar as definições de posição, velocidade/ velocidade média, aceleração, força, força centrífuga, força centripeta e força de atrito à descrição dos movimentos
Reconhecer o papel das várias grandezas físicas na descrição dos movimentos reais
Aplicar a novas situações os conhecimentos adquiridos
O estudo do movimento 1 - Referenciais - Repouso e Movimento
REFERENCIAL - sistema de referencia em relação ao qual se pode classificar se determinado objecto de encontra em repouso ou em movimento.
REPOUSO - considera-se que um objecto está em repouso quando a sua posição não muda em relação ao referencial escolhido.
MOVIMENTO - considera-se que um objecto está em movimento quando a sua posição muda relativamente ao referencial considerado.
Considere o referencial:
Árvore
Carro
para aplicar os conceitos de movimento / repouso
- Trajectórias –
Linhas definidas pelas sucessivas posições ocupadas pela partícula em movimento
Rectilínea
Curvilínea
Posição
A posição é definida pelas coordenadas cartesianas num sistema de eixos
Unidimensional
Bidimensional
X(m)
Yt(s)
x
z
x
Y
P (x,y,z)Tridimensional
Distância percorrida e deslocamento
Distância percorrida ≠ Deslocamento
Distância percorrida (d) Comprimento do trajecto seguido pelo corpo. Depende da trajectória
Deslocamento (∆x) -Comprimento de linha recta que liga a posição inicial a final.
(∆x )= xf – xi unidade (m) /SI
Não depende da trajectória. Representa-se por um vector com origem no ponto inicial e extremidade no ponto (∆r)
Ponto de aplicação - posição inicial do movimentoDirecção - recta que passa pelos dois pontosSentido - da posição inicial para a posição final (do Porto para Lisboa)Módulo - distância em linha recta entre as duas posições
(∆x =∆r)
Velocidade média - a razão entre o deslocamento efectuado e o intervalo de tempo
Unidades - metro por segundo (m/s) - Sistema Internacional
Variação do tempo ou intervalo de tempo - diferença entre o instante final e o inicial.
Unidades - segundo (s) - Sistema Internacional
Rapidez média / celeridade média - a razão entre o espaço percorrido e o intervalo de tempo
Rm = ______
Unidades - metro por segundo (m/s) - Sistema Internacional
∆d∆t
TIPO DE MOVIMENTOS
MRU - Movimento Rectilíneo Uniforme a velocidade é constante
Movimento Rectilíneo Uniformemente variado
MRUA - aceleradoa velocidade aumenta de forma gradual.
MRUR - retardadoa velocidade diminui de forma gradual.
MRU - Movimento Rectilíneo Uniforme O movimento rectilíneo uniforme consiste num movimento de um corpo qualquer que se desloca percorrendo espaços iguais em tempos iguais em linha recta, ou seja, com aceleração nula e velocidade constante em módulo, direcção e sentido. t = ? t =1h
v = d t unidade (m/s) /SI
MRUA - Movimento Rectilíneo Uniformemente acelerado
Aceleração média
a = ∆v ∆t unidade (m/s2) SI
a = v -v0
tf - to ( =0)
v = v0 + a t Lei da velocidade
av
Equação da velocidade ou lei da velocidade v = v0 + atO deslocamento x poderá ser determinado pela área do trapézio
Área do trapézio = base maior + base menor X altura 2
Base maior V0
Base menor
Altura do trapézio t (tempo) s
Valocidade m/s v
D x = v + v0 x t
2 se substituir nesta expressão v por v0 + at
x = v0 + at + vo x t x = v0 t + 1 a t 2
2 2
EQUAÇÃO DO MOVIMENTO X= X0 + v0 t + 1 at 2
2
MRUA - Movimento Rectilíneo Uniformemente retardado
O módulo da velocidade decresce no decorrer do tempo
A velocidade e a aceleração têm sinais contrários
Distância de Segurança Rodoviária
Distância de Segurança Rodoviária - distância percorrida por um veículo quando efectua uma travagem até se imobilizar.A distância de segurança rodoviária contempla a distância de reacção do condutor e a distância de travagem.
Considere que:- o carro vai com um velocidade de 20m/s (70Km/h)- O tempo de reacção do condutor é de 0,2 s- o carro pára ao fim de 4s, após o condutor se aperceber do
obstáculo- o tempo de travagem é de 3,8s
Distância de Segurança Rodoviária
Tr tt
ts
Distâncias:· distância de reacção do condutor - dr = 4 m - área do rectângulo (no intervalo de tempo Dt = [0 ; 0,2]s)
· distância de travagem - dt = 38 m - área do triângulo (no intervalo de tempo Dt = [0,2 ; 4]s)
· distância de segurança - ds = 42 m - área total da figura (no intervalo de tempo Dt = [0 ; 4]s)
Um “objecto” está em movimento circular uniforme quando a sua trajectória é circular e o módulo de sua velocidade permanece constante. No dia a dia , vemos muitos exemplos de movimento circular uniforme :
MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME
O movimento circular uniforme é um movimento periódico porque é um movimento que se repete em intervalos de tempos iguais: o “objecto” passa repetidas vezes pela mesma posição e nas mesmas condições (mesma velocidade e aceleração)
Aceleração Centrípeta:No movimento circular uniforme o vector velocidade é constante em módulo mas é variável em direcção a cada ponto da trajectória.Não existe aceleração tangencial , mas há aceleração centrípeta que tem por função variar a direcção da velocidade, mantendo o “móvel” sobre a circunferência, produzindo o movimento circular
.
Em cada posição do móvel o vector ac é perpendicular ao vector v e dirigido para o centro da circunferência.
O módulo da aceleração centrípeta é constante e dado por: onde “ v” é a velocidade escalar e “ R” é o raio da circunferência.
Rever slide ac / sobreposição
Frequência (f) : É o número de voltas (n) que o móvel realiza na unidade de tempo ( em cada segundo , em cada minuto , em cada hora ) . É dada pela relação :
PERÍODO E FREQUÊNCIA de um MCU
No SI a unidade de frequência é o hertz e se abrevia por hz. 1rps =1hz2rps = 2h e assim por diante...
O intervalo de tempo necessário para que o movimento volte a ter as mesmas características dá-se o nome de período TExº Relógio .. O ponteiro leva 60s a cumprir uma volta
f = T
"O período é o inverso da frequência e a frequência é o inverso do período."
Velocidades no Movimento Circular Uniforme:
a) Velocidade angular ( )
Quando uma partícula descreve um movimento circular podemos determinar a rapidez com que ela considerando a variação de ângulo “” que a partícula descreve em relação ao centro da circunferência.
Tempo (s)
t
t’
Velocidade angular = t
A unidade do SI da é rads-1
Quando uma partícula efectua uma volta completa ou ciclo o ângulo = 2 e o intervalo de tempo t = T / período ….
= 2 sendo que T = 1/f = 2f T
Tempo (s)
t
t’
a) Velocidade linear (v )
Quando um corpo percorre uma volta
a distância percorrida corresponde ao perímetro da circunferência 2r
o espaço de tempo t corresponde ao período T ( T = 1/f)
v = s t Assim sendo v = 2r ou v = 2r f
T
Mas como = 2f f = / 2
Substituindo f V = 2r (/ 2) V = r
Voltando à aceleração centrípeta
E considerando que V = r
Podemos concluir que ac = (r)2
r
ac = 2r
FIM