Prof. Dr. Armando Cirilo de Souza Curso : F

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Bibliografia

• ALONSO, M. S. FINN, E. S. Física. Volume I, Ed.
  Edgar Blucher, São Paulo.
• HALLIDAY, D. et al. Fundamentos da Física,
  volumes 1 e 2, Editora LTC Livros Técnicos e
  Científicos S.A., Rio de Janeiro.
• RESNICK / HALLIDAY / KRANE Física, volumes 1 e
  2, Editora LTC Livros Técnicos e Científicos
  S.A., Rio de Janeiro.
• NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica,
  volume 1 Mecânica, Editora Edgard Blücher Ltda.,
  São Paulo.
• TIPLER, P.A., Física. Vols. I e II, Editora LTC
  Livros Técnicos e Científicos S.A., Rio de
  Janeiro.
• SERWAY, R.A. Física, Volumes 1 e 2, Editora LTC
  Livros Técnicos e Científicos S.A., Rio de
  Janeiro.
• Bibliografia complementar
• CUTNELL, J. D. JOHNSON K. W., Physics, Ed. John
  Wiley Sons.
• FEYNMAN R. LEIGHTON, R. B. SANDS, M. L., The
  Feyman Lectures on Physics. Vol. I. Ed.
  Addison-Wesley.
• SEARS, F. W. ZEMANSKY, M. W. Física. Vol. I e
  II., Editora LTC Livros Técnicos e Científicos
  S.A., Rio de Janeiro.

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Capítulo - 1

• Medição
• Para expressar quantitativamente uma lei física
  necessitamos de um sistema de unidades. Do mesmo
  modo, para medir uma grandeza física é necessário
  definir a priori a unidade na qual esta grandeza
  será medida.
• Existe uma enorme quantidade de grandezas
  físicas, mas apenas algumas são consideradas
  fundamentais, sendo as demais derivadas delas.
  Tempo (segundo), espaço (metro),
  massa(quilograma) e carga elétrica(Coulomb) são
  exemplos de unidades fundamentais.
• Velocidade (metro/segundo), aceleração
  (metro/segundo2) e força quilograma.metro/segundo2
  ) são exemplos de unidades derivadas.

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Exemplos
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• Unidades derivadas Potência
• No SI Potência (W)
• Definida em termos de unidades fundamentais
  (comprimento, massa e tempo).
• 1 watts 1 W 1 kg.m2/s3

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Um forma de expressar os números na física
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• 4.630.000.000 m 4,63 x 109 m
• 0,000 000 246 s 2,46 x 10-7 s
• Podemos utilizar os prefixos
• 7,89 x109 watts 7,89 gigawatts 7,89 GW
• 4,67 x 10-9 s 4,67 nanossegundos 4,67 ns

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• Por razões históricas, o tempo foi a primeira
  quantidade a ser mensurada. Este conceito surge a
  partir da duração do dia, da presença da
  luminosidade do Sol e a sua ausência a noite.
• Com a evolução da humanidade e com os
  deslocamentos das comunidades surge o conceito de
  distância, de comprimento, de temperatura e etc.
• A partir da necessidade de quantificar as
  mercadorias para troca surge o conceito de peso,
  e mais tarde a noção de massa.

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Conceitos
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• Um segundo é o tempo necessário para que haja
  9.192.631.770 oscilações da luz (de um
  determinado comprimento de onda) emitida por um
  átomo de césio-133.
• O metro é a distância percorrida pela luz no
  vácuo durante um intervalo de tempo de
  1/299.792.458 de segundo.
• Onde c 299.792.458 m/s
• Massa de um quilograma é definido em termos de um
  padrão de platina-íridio mantido na França. Para
  medições em escala atômica, é usada em geral a
  unidade de massa atômica, definida em termos do
  átomo de carbono-12.
• Onde carbono-12 12 u
• u 1,6605402 x 10-27 kg.

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• Outras grandezas surgem com o avançar da
  tecnologia e o desenvolvimento do método
  científico tais como pressão, intensidade
  luminosa, potência, carga elétrica, corrente
  elétrica, campo eletromagnético, calor
  específico, entropia e etc.
• De certo modo, cada cultura tecnológica autônoma
  desenvolveu um próprio sistema de unidades. Mas a
  interação entre as sociedades, de certo modo
  impôs que existisse uma uniformização para que as
  trocas contecessem de modo transparente e
  inteligível para as partes. A Inglaterra medieval
  era praticamente isolada comercialmente do resto
  da Europa e isso contribuiu para que lá se
  estabelecesse um sistema de unidades diferente do
  restante polegada, pé, milha, libra e etc.

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Algumas unidades fundamentais Grandeza
Sistema Internacional - SI
CGS Comprimento
Metro m
Centímetro - cm Tempo
Segundo - s
Segundo - s Massa
Quilograma - kg
Grama - g Carga elétrica
Coulomb - C
Algumas unidades derivadas Grandeza
Sistema Internacional - SI
CGS Velocidade
m/s
cm/s Aceleração
m/s2
cm/s2 Força
kg.m/s2 Newton
g.cm/s2 Dina Energia
kg.m2/s2 Joule
g.cm2/s2 Erg
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Mudança de Unidades
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• Método de conversão em cadeia
• 1min/60s 1 e 60s/1min 1
• 2min (2min)(1) (2min)(60s/1min)120s

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• Como resolver problemas de Física
• 1ª ETAPA LER O PROBLEMA É preciso saber ler,
  quer dizer, ser capaz de imaginar a cena que o
  enunciado descreve. Nem sempre entendemos tudo o
  que está escrito, mas podemos estar atentos aos
  detalhes para "visualizar" corretamente o que se
  está dizendo.
• 2ª ETAPA FAZER UM ESQUEMA Fazer um esquema ou
  desenho simples da situação ajuda a visualizá-la
  e a resolvê-la. Procure indicar em seus esquemas
  informações básicas como o sentido e os valores
  envolvidos. Preste atenção que uma frase como
  "dar ré indica o sentido do movimento do objeto
  em questão.

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• 3ª ETAPA MONTE AS EQUAÇÕES E FAÇA AS CONTAS Uma
  equação só faz sentido se você sabe o que ela
  significa. Sabemos que é possível resolver a
  nossa questão porque há a conservação da
  quantidade movimento total de um sistema. Quer
  dizer, a soma das quantidades de movimento antes
  e depois do choque deverá ter o mesmo valor. Com
  isso, você consegue montar as contas.
• 4ª ETAPA INTERPRETE OS VALORES. (A ETAPA MAIS
  IMPORTANTE!) Muito bem, você achou um número! Mas
  ainda não resolveu o problema. Não queremos saber
  somente o número, mas também o que aconteceu. O
  número deve nos dizer isso. Olhando para ele você
  deve ser capaz de chegar a alguma conclusão.
  DESCONFIE DOS NÚMEROS!!! Existe uma coisa que se
  chama erro nas contas, que pode nos levar a
  resultados errados. Pense bem no que o número
  está lhe dizendo e avalie se é uma coisa
  razoável. Se achar que há um erro, confira suas
  contas e o seu raciocínio. Se o número insistir
  em lhe dizer coisas absurdas, considere a
  possibilidade de que aquilo que você esperava não
  ser realmente o que acontece na prática.

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Exemplos 1-1
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• O submarino de pesquisa ALVIN está mergulhando
  com uma velocidade de 36,5 braças por minuto.
• A) Expresse esta velocidade em metros por
  segundo. Uma braça (fath) vale exatamente 6 pés
  (ft).
• 36,5 fath/min
• (36,5fath / min) (1min / 60s) (6ft / 1fath) (1m /
  3,28ft)
• 1,11 m/s

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• B) Qual é a velocidade em milhas por hora?
• 36,5 fath/min
• (36,5fath / min) (60min / 1h) (6ft / 1fath) (1mi
  / 5280ft)
• 2,49 mi/h

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• C) Qual é a velocidade em anos-luz por ano? Obs
  Um ano-luz (al) é a distância que a luz viaja em
  1 ano, ou seja, 9,46 x 1012 km.
• Partindo de
• 1,11 m/s (1,11 m/s)(1 al/9,46 x 1012 km) x (1
  km/1000m) (3,16 x 107s/1a)
• 3,71 x 10-9 al/a

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Exemplos 1-2
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• Quantos centímetros quadrados tem uma área de 6,0
  km2?
• 6,0 km2 6,0 (km)(km)
• 6,0(km)(km)x(1000m/1km)(1000m/1km)
• x(100cm/1m)x(100cm/1m)
• 6,0 x 1010 cm2

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Exemplos 1-3
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• Faça a conversão em cadeia de 60 milhas/hora em
  pés/segundo.
• 60 mi/h 60 mi/h ( 3,28 ft/s / 2,24 mi/h)
  88ft/s

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Exemplos 1-4
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• Converta 70 km/h em m/s?
• 70 km/h 70 (km/h)x(1000m/1km) (1h/3600s)
  20 m/s ( aproximadamente)
• Pode-se usar
• 1 m/s 3,6 km/h
• Obs
• 1 m/s 3,6 km/h 3,281 ft/s 2,237 mi/h