Cap.02 Cinemática em uma Dimensão 2.1 Movimento Uniforme 2.2

Cap.02 Cinemática em uma Dimensão
Do professor para o aluno ajudando na avaliação de compreensão do capítulo.
Fundamental que o aluno tenha lido o capítulo.
2.1 Movimento Uniforme
► Escreva abaixo as duas definições de movimento uniforme:
(a)
(b)
► Qual é o significado de rapidez.?
► Responda a questão Pare E Pense 2.1
2.2 Velocidades Instantâneas
► O que você entende por velocidade instantânea?
► Qual é a diferença entre a rapidez e velocidade instantânea num movimento uniforme?
► Após o estudo do Exemplo 2.6, página 43, responda os itens abaixo do movimento de uma
partícula cuja posição é dada pela função
x(t ) = -15 + 6t + 8t 2 - 2t 3 ,
onde x e t estão em metro e segundo, respectivamente.
(a) Calcule a posição e a velocidade instantânea no instante t = 1,0 s.
(b) No instante t = 1,0 s, a partícula está se movendo para a esquerda ou para a direita? Explicar.
(c) Em que instante a partícula inverte seu sentido de movimento? Explique.
(d) Calcule dois instantes em que a partícula passa pela origem. Quais são a velocidade e a rapidez
nesses instantes?
(e) Desenhe os gráficos de posição, x, e de velocidade, v x, durante o intervalo 0 ≤ t ≤ 5,0 s.
► Responda a questão Pare E Pense 2.2
2.3 Obtendo a posição a partir da velocidade
► A posição da partícula pode ser determinada conhecendo-se a sua velocidade em forma
de uma função ou numa curva em gráfico.
► Rever a função integral, as eqs. (2.10 – (2.13) e os exemplos 2.17 - 2.10.
► A figura abaixo é o gráfico da velocidade de uma partícula que parte de x0 = 2,0 m no
instante inicial t =0 s.
(a) Construa o diagrama de movimento como o da Figura 2.20 do livro-texto.
(b) Use a integral, Eq.(2.10), para determinar a expressão de posição.
(c) Determine o instante em que a partícula passa pela origem. Ao resolver a equação, o
aluno encontrará duas raízes. Saiba por que somente uma delas tem significado.
vms 
10
5
0
0.5
1.0
1.5
2.0
t s 
5
 10
► Responda a questão Pare E Pense 2.3
2.4 Movimento com aceleração constante
► Defina o movimento uniformemente acelerado.
► O que se entende ao afirmar, na página 49, que valores positivos ou negativos de as não
correspondem necessariamente a “ tornar-se mais veloz” ou “ tornar-se mais lento”.
(a) Explique o movimento: Os vetores velocidade e aceleração apontam no mesmo sentido.
(b) Explique o movimento: Os vetores velocidade e aceleração apontam em sentidos opostos.
► Utilizar gráfico da velocidade versus tempo mostrado no item 2.3 e calcular a aceleração
média, definida na Eq. (2.15), nos intervalos entre 0s e 0,5s e entre 1,0s e 1,5s. Responder
(c) Em qual intervalo a partícula está acelerando e desacelerando?
► Responda a questão Pare E Pense 2.4
2.5 Queda livre
► O que Galileu descobriu em seu experimento de movimento de queda livre?
► Anote e estude as sentenças após a frase “ É importante notar ...:” da página 55 e reescreva as
equações apresentadas na Tabela 2.2 em um movimento de queda livre.
► A denominação queda livre é explicada no parágrafo final da página 55: NOTA►.
► Estude o EXEMPLO 2.15 e verifique por que o sinal da velocidade de impacto da rocha no solo
tem de ser negativo.
► Anote que o ponto de retorno, discutido neste capítulo, é apresentado, no EXEMPLO 2.16,
como sendo a altura máxima atingida pela bala de canhão. Utilize os valores dados neste
EXEMPLO e mostre que o tempo de subida e o mesmo de queda. Para facilitar as contas,
considere o tempo de subida como sendo o tempo para o corpo alcançar a altura máxima e o de
queda como sendo o tempo em seu movimento de retorno.
2.6 Movimento em um plano inclinado
► Por que o vetor aceleração é decomposto em duas partes?
► Como se chegou à expressão da aceleração apresentada na Eq. (2.25)?
► Qual é o significado de cada sinal da aceleração na Eq. (2.25)?
► Observe o sentido positivo do eixo X nas Figs.(2.33) e (2.34).
► Se o carro desce sobre o trilho inclinado no EXEMPLO 2.18, a orientação do eixo-X não deve
ser trocada. Explicar.
► Responda a questão Pare E Pense 2.5.
2.7 Aceleração instantânea
► Definir a aceleração instantânea.
► Graficamente o que ela expressa?
► Como se interpreta a Eq. (2.27)?
► Refaça o EXEMPLO 2.22. Deduza a expressão da posição x(t) da partícula considerando que
ela inicia o movimento, instante t = 0, a partir da posição -5,0m.
►Fazer o gráfico da posição x(t), deduzida no item anterior, no intervalo de tempo de t=0 a t= 10s.
Completar a análise do Exemplo 2.22 com a Figura 2.41 do livro- texto.
► Responda a questão Pare E Pense 2.6.