Componente curricular



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1. Os dados acima mostram uma ligeira diferença entre os recordes masculinos e femininos. Em que modalidade essa evidência é mais marcante? Como você chegou a essa conclusão?

Resposta pessoal.

2. Em uma disputa imaginária em que os atletas desenvolvem velocidade constante ao longo dos 100 m, qual é a diferença (em metros) de Usain Bolt em relação a Florence Griffith-Joyner?

Resposta: 8,7 m

Fim do complemento.



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6. Velocidade escalar média

Suponha um carro que percorre um trecho de estrada entre duas cidades. Sabemos que o carro não mantém sempre a mesma velocidade durante o trajeto, o que pode ser percebido quando se viaja por uma estrada com subidas e descidas, ultrapassagens, semáforos, valetas, diferentes limites de velocidade em cada trajeto etc.

Desse modo, em vez de estudar o movimento do carro em cada ponto da estrada, podemos relacionar o espaço total percorrido por ele e o intervalo de tempo decorrido nesse percurso. Essa razão é denominada velocidade média escalar (vm).

Como exemplo, imagine que, numa viagem entre as cidades de São Paulo e São José dos Campos, um carro percorreu 100 km em 2 horas.

vm = 100 km/2 h ⇒ vm = 50 km/h

Durante o trajeto, a velocidade do carro às vezes foi maior e outras vezes foi menor do que 50 km/h. A velocidade escalar média representa a velocidade constante que o carro deveria manter para, partindo da mesma posição inicial, chegar à mesma posição final, gastando o mesmo tempo.

A velocidade escalar média é utilizada no cálculo dos tempos de abertura e fechamento dos semáforos inteligentes, no cálculo da quantidade de ônibus ou trens em circulação, conforme horários de pico ou dias de feriados, no fluxo e controle de aeronaves e navios etc.

Vamos agora determinar a fórmula matemática da velocidade escalar média. Consideremos um carro que, percorrendo uma trajetória está na posição s1 no instante t1 e chega à posição s2 no instante t2.

No intervalo de tempo Δt (Δt = t2 - t1) a variação de posição Δs do carro é a diferença entre a posição final s2 e a posição inicial s1.

Δs = s2 - s1

O valor absoluto (módulo) da variação de posição Δs fornece o espaço efetivamente percorrido pelo carro entre dois instantes: espaço percorrido = | Δs|.

Em Física, usa-se a letra grega delta (Δ) para representar a variação de uma grandeza referente a um fenômeno que pode ser medido.

A velocidade escalar média (vm) do carro é definida matematicamente como a razão entre a variação de posição Δs e o intervalo de tempo Δt considerado:

Como o intervalo de tempo Δt é sempre positivo, o sinal da velocidade escalar média é determinado pelo resultado de Δs. Observe as figuras a seguir.

- Se o carro se movimentar no sentido da orientação da trajetória, teremos:

s2 > s1 ⇒ Δs > 0 ⇒ vm > 0

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte

Caracterizamos esse movimento como progressivo, pois as posições crescem algebricamente no decorrer do tempo.

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- Se o carro se movimentar no sentido contrário ao da orientação da trajetória, teremos:

s2 < s1 ⇒ Δs < 0 ⇒ vm < 0

Por sua vez, caracterizamos esse movimento como retrógrado, pois as posições decrescem algebricamente no decorrer do tempo.

As unidades de velocidade escalar decorrem da própria definição, ou seja, unidades de comprimento divididas pelas unidades de tempo: km/h (quilômetro por hora), m/s (metro por segundo), cm/s (centímetro por segundo) etc. No SI, a unidade de velocidade é o metro por segundo.

Podemos fazer conversões entre as unidades de velocidade. Uma regra prática pode ser determinada para km/h e m/s.

Lembrando que:

1 km = 1.000 m

1 h = 60 min = 3.600 s

e comparando as diferentes unidades, temos:

1km/1h = 1.000 m/3.600s = 1 m/3,6s

Portanto:

1km/h = 1 m/3,6 s ⇒ 1 m/s = 3,6 km/h

Ou seja, para transformar km/h em m/s, divide-se a expressão por 3,6. Para transformar m/s em km/h, multiplica-se a expressão por 3,6.

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte

Boxe complementar:

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