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Ponto Material

      É comum na Física não levarmos em conta as dimensões de um corpo. Vejamos o exemplo um veículo em uma rodovia; se forem comparadas as dimensões do veículo com as da rodovia, poderemos tratar o veículo como algo muito pequeno.

Referencial

      Quando vamos estudar o comportamento de um corpo, é conveniente estabelecermos alguns critérios. Em Mecânica, se quisermos descrever o seu movimento, é importante adotarmos um referencial. Isto significa que ao adotarmos um ponto como referência, poderemos descrever se o corpo (em relação ao referncial) está ou não em movimento, o tipo de trajetória que ele descreve, etc...

Exemplo 01

       (UFMG) João, Pedro e Marcos observem um ponto P na borda de um disco que gira em um plano horizontal (figura). João se encontra acima do disco, sobre seu eixo, Pedro está no mesmo plano do disco e Marcos entre João e Pedro. Faça um desenho de como seriam as trajetórias do ponto P observadas por João, Marcos e Pedro, respectivamente.

Solução:

      Para termos uma idéia do que o problema nos pede, vamos construir uma figura para cada um dos observadores em separado:

Movimento e Repouso

      Vimos há pouco que para descrever um movimento devemos estabelecer um referencial.
      Veja o caso do motociclista abaixo. A medida que a posição da moto se altera, em relação ao marco inicial da rodovia (marco zero), poderemos afirmar que o corpo está em movimento. Quando a distância não se altera, dizemos que o corpo está em repouso.
      Em virtude de termos adotado um referencial, podemos representar as duas posições distintas do motociclista, veja a figura a seguir;

      É a grandeza física (s) que determina a posição de um ponto material em uma trajetória.

s₀ - É o espaço inicial de um ponto material ou seja a sua posição no instante t₀=0

s - espaço final.

Velocidade Média

      Velocidade média é definida pela razão da variação de espaço pelo intervalo de tempo correspondente.

EXEMPLO 02.

       (FUVEST - SP) Um ônibus sai de São Paulo às 8h e chega a Jaboticabal, que dista 350km da capital, às 11h 30min. No trecho de Jundiaí a Campinas, de aproximadamente 45 km, a sua velocidade foi constante e igual a 90 km/h.
a) Qual a velocidade média, em km/h, no trajeto São Paulo-Jaboticabal?
b) Em quanto tempo o ônibus cumpre o trecho Jundiaí - Campinas

Solução:

      Para termos uma idéia geral do que o problema nos pede, fica mais fácil se construirmos uma figura dando uma visão da descrição feita pelo texto.

EXEMPLO 03.

      Um carro de turistas sai de São João del Rei às 14h e 9min, chegando em Congonhas às 15h e 39 minutos, percorrendo 120km. Calcule a velocidade média do automóvel entre estas duas cidades, em km/h e m/s.

Solução:

Exemplo 04

      (Mogi - SP) Numa corrida de Fórmula 1, a volta mais rápida foi feita em 1 min e 20s, a uma velocidade de 180km/h.

Determine em metros:

a) O comprimento da pista;

b) O deslocamento do carro durante a volta mais rápida.

Solução:

Exemplo 05

      (UFRJ) Em 1992, a brasileira Dailsa Ribeiro, de Curitiba, Paraná, atravessou nadando o Canal da Mancha, percorrendo uma distância aproximada de 32 km e gastando um tempo em torno de 19 horas. Usando esses dados, calcule a velocidade escalar média de Dailsa nessa travessia.

Solução:

Exercício 01

       (FUVEST) Uma pessoa caminha com passadas iguais de 80cm com velocidade constante de 2m/s.
a) Quantos metros essa pessoa caminha em 60 s ?
b) Quantos passos ela dá por segundo ?

Exercício 02

       (UFAC) Um carro com uma velocidade de 80km/h passa pelo km 240 de uma rodovia às 7h 30min. A que horas este carro chegará à próxima cidade, sabendo-se que a mesma está situada no km 300 dessa rodovia?

Exercício 03

       (PUC - Campinas) Numa corrida de carros, suponha que o vencedor gastou 1h 30min para completar o circuito, desenvolvendo uma velocidade média de 240 km/h, enquanto que um outro carro, o segundo colocado, desenvolveu a velocidade média de 236 km/h. Se a pista tem 30km, quantas voltas o carro vencedor chegou a frente do segundo colocado?

Exercício 04

      (FUVEST) Uma composição ferroviária (19 vagões e uma locomotiva) desloca-se a 20m/s. Sendo o comprimento de cada elemento da composição 10m, qual é o tempo que o trem gasta para ultrapassar:
a) um sinaleiro?
b) uma ponte de 100m de comprimento?

Exercício 05

      (F.E. SANTOS) você num automóvel faz um determinado percurso em 2h, desenvolvendo uma velocidade escalar média de 75km/h. Se fizesse o mesmo percurso a uma velocidade escalar média de 100km/h, quanto tempo ganharia?

Respostas

1-a) 120m
b) n= 2,5 passos

2) t= 8h 15min

3) 0,2 voltas
4-a) t = 10s
b) t = 15s
5 ) t = 0,5h