Introdução ao estudo da Física na escola quilombola Firmo Santino da Silva de Alagoa Grande, aconteceu na segunda, 18

Professor Rafael e a diretora Ednalva Nascimento durante a aula de introdução à Física, na segunda-feira, 18, das 16h às 16:40h.

Conceito de Velocidades média e  instantânea

Veja os links no final dessa postagem tendo outras aulas.






Professor Rafael Rodrigues fazendo demonstração de Física para a turma do nono ano da escola quilombola Firmo Santino da Silva do quilombo Caiana dos Crioulos. Ele construiu um motor para o carrinho de brinquedo se deslocar sobre a mesa.

O professor Rafael Rodrigues ministrou a primeira aula de introdução aos conceitos de repouso, movimento, velocidade média, lançamento de projétil, força peso e força de atrito.

O movimento e repouso são conceitos relativos e dependem do referencial escolhido. Você dentro de um carro em movimento está em repouso, em relação ao carro e em movimento em relação ao observador parado em uma calçada.

Velocidade média v.

v=distância total dividido pelo tempo gasto, ou seja,

v=d/t.

Leia mais.

Portanto, o tempo t em termos da velocidade média torna-se:

t=d/v.

A distância pode ser calculada pelo produto da velocidade e o tempo,

d=vt.

A força peso,

P=mg,

conhecida por força gravitacional.

A aceleração da gravidade na Lua, gL, é 6 vezes menor do que a gravidade na Terra, g, isto é, gL=g/6.

Próximo da superfície da Terra, a aceleração da gravidade é

g=980 cm/s²  (centímetros por segundo ao quadrado).

Com m sendo a massa.

Portanto, a massa de uma pessoa na Lua tem o mesmo valor da massa na Terra. Mas, o peso da pessoa será diferente, ou seja, o peso na terra é 6 vezes maior do que o peso na Lua. A força de atrito é uma força de resistência contrária ao movimento. Se você puxa uma caixa em cima de uma mesa áspera, a força de atrito atuará no sentido contrário ao deslocamento.

Neste caso, a força de atrito nos pés de quem está andando em um piso áspero, atuará nos pés, no mesmo sentido do deslocamento. Pois, ao iniciar a caminhada o seu pé empurra o piso para trás.

Antes substituirmos os valores nas equações, o primeiro passo é colocarmos as grandezas Física no sistema internacional de medida(SI).

No SI, temos: distância em m(metros), tempo (s), velocidade (m/s), aceleração ( m/s²), massa(kg), força (N), energia (J).

Para fazer as transformações das unidades de medidas para o SI, é preciso saber as seguintes relações:

Distância: 1m=100cm, 1kg=1000g, 

 Massa: m=300g=0,3kg 

Energia: 1J(Joule)=10⁷ergs.

Como 1m=100cm. Neste caso, no SI  a aceleração da gravidade é

g=980 cm/s²  =  980/100 m/s²=9,8m/s².

Portanto, g=9,8m/s²(metro por segundo ao quadrado).

XX Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, de 14 a 22-10-23.

Física do ponto. No movimento de translação de um corpo contínuo consideramos a aproximação dele ser substituído por um ponto, por exemplo, um planeta, um carro, uma biscicleta, etc.

Notação da velocidade média para um deslocamento na reta, digamos o eixo x:

v= Δx/Δt,

Delta x sendo  a distância percorrida d=Δx= x₂ - x₁  e o intervalo do de tempo

Δt= t₂  - t₁  

A maioria dos professores do ensino fundamental tem  usado nos livros de ciência, a letra s. Delta s,  

Δs= s₂ - s₁ 

sendo  o deslocamento no espaço.  Isso é porque o livro foi traduzido de um livro escrito em inglês,  com a tradução de  space é espaço.

Velocidade Média

A  velocidade Média é a distância total percorrida dividida pelo tempo gasto, seguindo o deslocamento de um corpo, em uma curva ou reta. Ela representa um valor hipotético para a velocidade. Por exemplo, se você viajar de Alagoa Grande-PB para Campina Grande  pela BR 230, percorrerá uma distância de 60km com uma velocidade média de 90km/h, chegará em 40 minutos. Note que podemos ter diversas velocidades neste percurso, digamos, menos de 90km/h e acima de 90km/h, mas na média foi  90km/h. Agora, você poderá escrever a equação da velocidade como sendo a distância dividido pelo tempo,  

Nos livros-textos, o deslocamento escalar, em geral, é representado pela letra s da palavra em inglês space, mas você poderá usar as letras d  ou x.

Unidades de medidas no SI: distância é m(metro), tempo é s(segundo) e velocidade m/s.  

 👍 Na escola da educação básica, você estudou o conceito de velocidade média, taxa de variação da posição pelo tempo, ou seja, v=Δx/Δt, lê-se delta x por delta t. Com ΔX= variação da posição, sendo a distância total percorrida, igual a posição final menos a posição inicial e Δt=tempo gasto no percurso total. 

Exemplo 1) Considerando o exemplo acima a distância percorrida é 60km e o tempo gasto pelo carro foi 40 minutos. Qual a velocidade média em km/h?

Solução

 

d=60km e t=40min. Neste caso, podemos começar transformando o minuto para hora. Sabemos que 1h=60min, portanto, 1min=(1/60)h. Resulta que, 40mim=(40/60)h. Ao invés de dividir é melhor simplificar, ou seja, cortando o zero e dividindo o numerador e o denominador por 2, obtemos:

t=  40mim=(40/60)h= (2/3)h. 

Agora, para calcular a velocidade média, basta dividir e, tendo em mente, que a unidade de velocidade do carro será km/h.

Usando a regra de divisão de fração: 

(a/b)/(c/d)=(ad)/(bc), 

isto é, fixamos a fração do numerador e multiplicamos pela inverso da fração do denominador.

v=d/t=(60/40)km/min=(60/1)/(40/60)km/min=(60/1)/(2/3)km/h

Comparando, vemos que: a=60, b=1, c=2 e d=3. Finalmente, obtemos:

v=(60/1)/(2/3)=(60x3)/2=180/2=90, ou seja,

 v=90km/h.

Observação.

 Note que para transformar de km/min para km/h 

1km/min=[1/(1/60)]km/h=60km/h. Neste caso, para transformar de km/min basta multiplicar por 60. Logo,

v=d/t=(60/40)km/min=[(60x60)/40]km/h=[3600/40]km/h=90km/h.

No caso de transformar 1km/h para m/s, multiplicamos ou dividimos por 3,6?

Lembre-se que 1km=1000m e 1h=60min=60x60s=3600s. Portanto, 

1km/h=1000m/3600s=(1 /3,6)m/s, ou  seja, 1m/s=3,6km/h.

Exemplo 2) Determine a velocidade média de uma carro que partiu de Alagoa Grande e chegou na cidade de Juarez Távora, em 10 minutos. percorrendo a  distância de 18km.  Fazendo os cálculos da velocidade média, obtemos: v=108km/h.  Verifique!

Note que existe muitas maneiras de transformar as unidades de velocidade, seria melhor você trabalhar com as unidades fundamentais e simplificar as frações, pois você só poderá multiplicar por 3,6 para obter a unidade de velocidade em m/s, somente no caso em que a velocidade for dada em km/h.   

 O procedimento que irá direto sem ter dúvida se multiplica ou divide é fazer o cálculo direto como no exercício 1. 

Energia e Física Térmica. Relação entre às temperaturas Celsius (C) e Farenheit(F).



Quilombola Kassandra, Edilane de Caiana do Agreste e a quilombola Adriana, irmã de Kassandra assistindo a aula de Reforço GEMAG, ministrada pelo professor Rafael Rodrigues na escola quilombola de Caiana dos Crioulos, em 2021.

Aula do reforço GEMAG, com dicas de redação, matemática e Física, nesse domingo, na escola quilombola Firmo Santino da Silva, em Caiana dos Crioulos de Alagoa Grande-PB.

Temperatura

Você já viu que a temperatura é medida com um termômetro. Do ponto de vista da Física moderna, podemos definir a temperatura como sendo a grandeza Física que mede o grau de agitação interna dos constituintes internos da matéria. No caso de um fluido(líquido ou gás), os constituinte interno são as moléculas. Nos sólidos, a temperatura mede o aumento da energia cinética das vibrações dos átomos na rede cristalina.

Segue os pontos de fusão e vaporização das escalas termométricas medidas em graus Celsius(TC), Farenheit(TF) e kelvim(TK).

Pontos de Fusão: TC=0, TK= 273 e TF=32.

Pontos de ebolição ou vaporização: TC=100oC, TK= 373K e TF=212F.


Veja a comparação das 3 escalas termométricas.

Clique em mais informações.


Comparando as 3 escalas termométricas, obtemos:






TF=(9/5)TC+32


TK=TC+273

Exemplo: determine a temperatura no quilombo Caiana dos Crioulos, em graus Kelvin e Farenheit, sabendo que o termômetro está indicando 30 graus Celsius ou centrigados.

Solução

Dado: TC=30 oC.
Então,
TF=(9/5)TC+32=(9x30/5+32)F=(9x6+32)F=(54+32)F= 86F


TK=TC+273=(30+273)K=303K


Respostas: TK=303K e TF=865F.


Veja mais


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Dicas de Matemática e Física

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Estudantes quilombolas realizam trabalhos no EFNNE 2019.

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