Ciências Físico-Químicas 9º ano | Movimentos na Terra

CIÊNCIAS FÍSICO-QUÍMICAS | 9º ANO

 


RESUMO DA MATÉRIA

POWERPOINTS

VÍDEOS

EXERCÍCIOS

METAS CURRICULARES


 

MOVIMENTOS NA TERRA

 

 

POSIÇÃO E MOVIMENTO DE UM CORPO

 

 

Posição de corpos em referenciais

 

  • Referencial:
    • sistema de coordenadas associado a um corpo, ou corpos, que define uma origem e um conjunto de direções a partir das quais é possível localizar um ou mais corpos relativamente à origem.

 

Num referencial com apenas uma direção, a posição de um corpo corresponde à abcissa desse mesmo referencial.

 

A posição é representada por \(x\) e tem como unidade S.I. o metro (m).

 

 

Diferença entre repouso e movimento

 

  • Corpo em repouso:
    • mantém a sua posição em relação à origem do referencial ao longo do tempo

 

  • Corpo em movimento:
    • varia a sua posição em relação à origem do referencial ao longo do tempo

 

 

Relatividade do movimento

 

Os conceitos de repouso e de movimento são relativos pois dependem do referencial escolhido.

  • Exemplo: uma pessoa a andar de bicicleta está em movimento em relação à estrada mas em repouso em relação à bicicleta.

 

 

Sentido do movimento

 

Num referencial com apenas uma direção, o movimento pode ocorrer em dois sentidos:

  • sentido positivo: quando o corpo se afasta da origem do referencial
  • sentido negativo: quando o corpo se aproxima da origem do referencial

 

 

Trajetória de um corpo

 

  • Trajetória:
    • conjunto de posições ocupadas por um corpo num dado intervalo de tempo

 

Tal como a posição de um corpo, a trajetória depende do referencial escolhido.

 

Podemos classificar a trajetória como:

  • retilínea (em linha reta)
  • curvilínea (em linha curva)

 

Consequentemente, podemos ter movimentos retilíneos ou curvilíneos.

 

 

Distância percorrida

 

A distância percorrida (ou espaço percorrido) é o comprimento da trajetória de um corpo. É representada por \(s\) e tem como unidade S.I. o metro (m).

 

Numa trajetória retilínea ou curvilínea, sem inversão de sentido, a distância percorrida pode ser calculada da seguinte forma:

\(s=|x_f-x_i|\)

Sendo:

  • \(x_f\) – posição final
  • \(x_i\) – posição inicial

 

 

Diferença entre instante e intervalo de tempo

 

O instante representa-se por \(t\) e tem como unidade S.I. o segundo (s).

 

O intervalo de tempo representa-se por \(Δt\) e também tem como unidade S.I. o segundo (s).

 

O intervalo de tempo corresponde à duração de um movimento, entre dois instantes, e calcula-se da seguinte forma:

\(Δt=|t_f-t_i|\)

Sendo:

  • \(t_f\) – instante final
  • \(t_i\) – instante inicial

 

 

Gráficos posição-tempo

 

Os gráficos posição-tempo indicam-nos a posição que um corpo ocupa ao longo do tempo. No entanto, não nos dão informação sobre a sua trajetória.

 

A inclinação da linha do gráfico indica-nos a rapidez do movimento:

  • quanto maior a inclinação, maior a rapidez

 

No entanto, se a linha do gráfico for horizontal, isso significa que o corpo permaneceu em repouso.

 

 

Rapidez e rapidez média

 

A rapidez representa-se por \(r\) e tem como unidade S.I. o metro por segundo (m/s).

 

A rapidez de um movimento nem sempre é constante. Nesses casos, podemos calcular a rapidez média:

\(r_m=\frac{s}{Δt}\)

 

 

Diferença entre rapidez e velocidade

 

A velocidade representa-se por \(v\) e tem como unidade S.I. o metro por segundo (m/s).

 

Enquanto que a rapidez é uma grandeza escalar (apenas é caracterizada pelo seu valor), a velocidade é uma grandeza vetorial (é caracterizada por um valor, direção e sentido).

 

O vetor que caracteriza a velocidade tem direção tangente à trajetória, sentido do movimento e valor que corresponde à rapidez com que o corpo se move.

 

A velocidade apenas se mantém constante quando:

  • o seu valor não varia, nem a direção nem o sentido do movimento

 

O valor da velocidade pode ser medido com um velocímetro.

 

 

Aceleração e aceleração média

 

Quando existe variação do valor de velocidade, existe aceleração que pode ser:

  • positiva: se o valor da velocidade aumentou
  • negativa: se o valor da velocidade diminuiu

 

Quando a velocidade é constante, dizemos que a aceleração é nula, e que o movimento é uniforme.

 

A aceleração representa-se por \(a\) e tem como unidade S.I. o metro por segundo ao quadrado (m/s²).

 

A aceleração também é uma grandeza vetorial, ou seja, também é caracterizada por um valor, direção e sentido. Num movimento acelerado (em que a aceleração é positiva) o vetor tem a mesma direção e sentido do movimento. Num movimento retardado (em que a aceleração é negativa) o vetor tem a mesma direção do movimento, mas sentido oposto.

 

Se a aceleração não for constante, é possível calcular a aceleração média:

\(a_m=\frac{v_f-v_i}{Δt}\)

Sendo:

  • \(v_f\) – velocidade final
  • \(v_i\) – velocidade inicial

 

Se a aceleração for constante, o valor da aceleração em qualquer instante é igual ao valor da aceleração média.

 

 

Tipos de movimentos

 

  • Movimento retilíneo uniforme:
    • a velocidade é constante
    • a aceleração é nula

 

  • Movimento uniformemente acelerado:
    • a velocidade aumenta uniformemente
    • a aceleração é positiva e constante

 

  • Movimento uniformemente retardado:
    • a velocidade diminui uniformemente
    • a aceleração é negativa e constante

 

 

Gráficos velocidade-tempo

 

Os gráficos velocidade-tempo indicam-nos se houve ou não variação do valor da velocidade no movimento de um corpo, ou seja, se foi um movimento uniforme, acelerado ou retardado.

 

 

 

DISTÂNCIA DE SEGURANÇA

 

 

Tempo e distância de reação

 

  • Tempo de reação:
    • intervalo de tempo que decorre desde que o condutor observa um obstáculo até ao instante que inicia a travagem

 

  • Fatores que influenciam o tempo de reação:
    • fadiga
    • álcool
    • sonolência
    • uso de drogas
    • uso do telemóvel

 

  • Distância de reação:
    • distância percorrida no tempo de reação
    • depende do tempo de reação e da velocidade

 

A distância de reação pode-se calcular através da seguinte forma:

\(d_{reação}=v×Δt_{reação}\)

Neste caso:

  • \(d_{reação}\) – distância de reação
  • \(Δt_{reação}\) – tempo de reação

 

 

Tempo e distância de travagem

 

  • Tempo de travagem:
    • intervalo de tempo durante o qual o veículo trava

 

  • Fatores que influenciam o tempo de travagem:
    • condições climatéricas (chuva, neve, gelo, …)
    • estado do veículo (pneus, suspensão, travões, …)
    • tipo de piso (terra, alcatrão, …)

 

  • Distância de travagem:
    • distância percorrida no tempo de travagem
    • depende do tempo de travagem e da velocidade

 

A distância de travagem pode-se calcular através da seguinte forma:

\(d_{travagem}=\frac{v×Δt_{travagem}}{2}\)

Neste caso:

  • \(d_{travagem}\) – distância de travagem
  • \(Δt_{travagem}\) – tempo de travagem

 

 

Distância de segurança

 

  • Distância de segurança:
    • distância percorrida desde que o condutor vê o obstáculo até à imobilização do veículo

 

A distância de segurança pode-se calcular através da seguinte forma:

distância de segurança = distância de reação + distância de travagem

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Revê aqui a matéria/resumo/síntese de CFQ:

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VÍDEOS

 

 

 

 

 

 

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EXERCÍCIOS

Ficha 1   |   Descrição de um movimento   |   enunciado » resolução

Ficha 2   |   Gráficos posição-tempo   |   enunciado » resolução

Ficha 3   |   Rapidez e velocidade   |   enunciado » resolução

Ficha 4   |   Tipos de movimentos   |   enunciado » resolução

Ficha 5   |   Aceleração   |   enunciado » resolução

Ficha 6   |   Limites de velocidade e distância de segurança   |   enunciado » resolução

Ficha 7   |   Rapidez média   |   enunciado » resolução

Ficha 8   |   Aceleração média   |   enunciado » resolução 

Ficha 9   |   Gráficos espaço-tempo e velocidade-tempo I   |   enunciado » resolução 

Ficha 10   |  Gráficos espaço-tempo e velocidade-tempo II   |   enunciado » resolução 

Ficha 11   |   Segurança e prevenção nas estradas   |   enunciado » resolução 

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O que tens de saber neste capítulo, segundo o programa e metas curriculares de Ciências Físico-Químicas – 9º ano:

 

DOMÍNIO: MOVIMENTOS E FORÇAS

SUBDOMÍNIO: MOVIMENTOS NA TERRA

 

  • Compreender movimentos no dia a dia, descrevendo-os por meio de grandezas físicas
  1. Concluir que a indicação da posição de um corpo exige um referencial.
  2. Distinguir movimento do repouso e concluir que estes conceitos são relativos.
  3. Definir trajetória de um corpo e classificá-la em retilínea ou curvilínea.
  4. Distinguir instante de intervalo de tempo e determinar intervalos de tempos.
  5. Definir distância percorrida (espaço percorrido) como o comprimento da trajetória, entre duas posições, em movimentos retilíneos ou curvilíneos sem inversão de sentido.
  6. Definir a posição como a abcissa em relação à origem do referencial.
  7. Distinguir, para movimentos retilíneos, posição de um corpo num certo instante da distância percorrida num certo intervalo de tempo.
  8. Interpretar gráficos posição-tempo para trajetórias retilíneas com movimentos realizados no sentido positivo, podendo a origem das posições coincidir ou não com a posição no instante inicial.
  9. Concluir que um gráfico posição-tempo não contém informação sobre a trajetória de um corpo.
  10. Medir posições e tempos em movimentos reais, de trajetória retilínea sem inversão do sentido, e interpretar gráficos posição-tempo assim obtidos.
  11. Definir rapidez média, indicar a respetiva unidade SI e aplicar a definição em movimentos com trajetórias retilíneas ou curvilíneas, incluindo a conversão de unidades.
  12. Caracterizar a velocidade num dado instante por um vetor, com o sentido do movimento, direção tangente à trajetória e valor, que traduz a rapidez com que o corpo se move, e indicar a sua unidade SI.
  13. Indicar que o valor da velocidade pode ser medido com um velocímetro.
  14. Classificar movimentos retilíneos no sentido positivo em uniformes, acelerados ou retardados a partir dos valores da velocidade, da sua representação vetorial ou ainda de gráficos velocidade-tempo.
  15. Concluir que as mudanças da direção da velocidade ou do seu valor implicam uma variação na velocidade.
  16. Definir aceleração média, indicar a respetiva unidade SI, e representá-la por um vetor, para movimentos retilíneos sem inversão de sentido.
  17. Relacionar para movimentos retilíneos acelerados e retardados, realizados num certo intervalo de tempo, os sentidos dos vetores aceleração média e velocidade ao longo desse intervalo.
  18. Determinar valores da aceleração média, para movimentos retilíneos no sentido positivo, a partir de valores de velocidade e intervalos de tempo, ou de gráficos velocidade-tempo, e resolver problemas que usem esta grandeza.
  19. Concluir que, num movimento retilíneo acelerado ou retardado, existe aceleração num dado instante, sendo o valor da aceleração, se esta for constante, igual ao da
    aceleração média.
  20. Distinguir movimentos retilíneos uniformemente variados (acelerados ou retardados) e identificá-los em gráficos velocidade-tempo.
  21. Determinar distâncias percorridas usando um gráfico velocidade-tempo para movimentos retilíneos, no sentido positivo, uniformes e uniformemente variados.
  22. Concluir que os limites de velocidade rodoviária, embora sejam apresentados em km/h, se referem à velocidade e não à rapidez média.
  23. Distinguir, numa travagem de um veículo, tempo de reação de tempo de travagem, indicando os fatores de que depende cada um deles.
  24. Determinar distâncias de reação, de travagem e de segurança, a partir de gráficos velocidade-tempo, indicando os fatores de que dependem.

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Todos os capítulos do programa de Ciências Físico-Químicas – 9º ano:

 

DOMÍNIO: MOVIMENTOS E FORÇAS

 

DOMÍNIO: ELETRICIDADE

 

DOMÍNIO: CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS

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