A Mecânica é a parte da Física que estuda o movimento e a Cinemática é uma divisão da Mecânica que estuda os movimentos sem se referir às causas que os produzem. Selecionamos alguns exercícios, do livro Física Série Ensino Médio da Editora Ática, sobre os temas.

1 – As cidades A,B e C estão situadas na mesma rodovia. Um automóvel sai de A, efetua um deslocamento até C e em seguida, vai até B. Determine:

?s1 = A até C
?s2 = C até B

a)O deslocamento escalar total do automóvel
?s = ?sb – ?sa
?s = 150 – 100
?s = 50 km

b) A distância d efetivamente percorrida
d = |?s1| + |?s2|
d = |200 – 100| + |150 – 200|
d = |100| + |- 50|
d = 150 km

2 – No instante t1 = 2s o espaço de um móvel é s1 = 50 m; no instante t2 = 8s o espaço do móvel é s2 = 230 m. Calcule a velocidade escalar média do móvel entre os instantes t1 e t2.

Vm = ?s / ?t
Vm = s2 – s1 / t2 – t1
Vm = 230 – 50 / 8 – 2
Vm = 180 / 6
Vm = 30 m/s

3 – Um trem com velocidade escalar media de 72 km/h leva 1 min para atravessar um túnel de 800m de comprimento. Qual o comprimento do trem?

x: comprimento do trem
P: ponto que representa o trem durante o acontecimento
O: origem da trajetória, indicada por conveniência
(800 + x): espaço do ponto P quando o trem acaba de atravessar o túnel

Como 72 Km/h e 1 min = 60s

Vm = ?s / ?t
20 = 800 + x / 60
800 + x = 1200
x = 400 m

4 – Um ônibus faz o trajeto entre duas cidades em duas etapas: na primeira efetua um deslocamento de 120 km/h; na segunda, um deslocamento de 250 km em 3h. Qual a velocidade escalar média do veículo em todo o trajeto?

?s = deslocamento total
?s1 = 120 km
?s2 = 250 km
?s = ?s1 + ?s2
?s = 120 + 250
?s = 370 km

?t = intervalo de tempo total
?t1 = ?s / ?t
?t1 = 120 / 60
?t1 = 2h

?t = ?t1 + ?t2
?t = 2 + 3
?t = 5

Vm = ?s / ?t
Vm = 370 / 5
Vm = 74 km/h

RESPOSTA: O ônibus percorreu, em média, 74 km/h.

Hidrostática é o estudo de água e também de todo e qualquer líquido em repouso. Através da densidade de um líquido poderemos afirmar se um corpo afunda ou flutua quando mergulhado em um líquido. Ela é encontrada pela fórmula d = m/V, onde m= massa e V = volume.

Nesta parte da Física, é importante saber ainda a definição de pressão: "Todo líquido desempenha pressão nas paredes do recipiente que o contém e uma das características do líquido é transmitir pressão" (PARANÁ, Djalma, 2002, p. 138).

1 – Sabendo que a densidade da água a 4°C é de 1g/cm3 , indique no SI.

a) essa densidade
1g = 10-3 kg
1 cm3 = 10-6 m3

d = 1 g/ cm3
d = 10-3 kg/10-6 m3
d = 1000kg/ m3

2 – É de 10N/cm2 a pressão atmosférica no local onde dança uma bailarina de 55kg. Sabendo que ela se apóia na ponta do pé, ocupando uma área de aproximadamente 2cm2; e que g ? 10m/s2, determine a relação entre a pressão exercida pela bailarina sobre a superfície e a pressão atmosférica.

N = P = mg = 55 x 10
N = 550 N

Cálculo da intensidade da pressão média
P = N/A
P = 550/2
P = 225 N/ cm2

P /P atm = 225/10
P /P atm = 22,5

A bailarina exerce uma pressão equivalente a 22,5 vezes a pressão atmosférica.

1-Qual é a densidade de uma esfera de que flutua na água, com ¼ de seu volume Ve emerso, sabendo que a densidade da água é de dl = 1 g/cm3?

de / dl = Vl / Ve
de = 1 x ¾ x Ve / Ve
de = 0,75 g/cm3

Quando um corpo se encontra eletrizado causa um campo elétrico à sua volta. Campo elétrico é formado ao redor de um corpo que se encontra eletrizado. Isso é, ele é provocado, em uma região do espaço, por cargas elétricas ou por um sistema de cargas, que estão sujeitas a uma força elétrica.

Quando o vetor campo elétrico é o mesmo em qualquer ponto da região, quer dizer que o campo elétrico é uniforme. Em outras palavras, ele é uniforme, quando numa região ocorrer a mesma, direção, intensidade e sentido das linhas de força que estarão espaçadas igualmente. Abaixo alguns exercícios, sobre o assunto, retirados do livro Física Série Ensino Médio da Editora Ática.

1– Qual é a diferença entre campo elétrico e vetor campo elétrico?

Campo elétrico é a região do espaço que circunda um corpo eletrizado. É uma espécie de "aura" que envolve o corpo eletrizado.
Vetor campo elétrico é uma característica vetorial de um ponto pertencente a um campo elétrico.

2 – Qual é a diferença entre vetor campo elétrico e força elétrica?

Vetor campo elétrico é uma grandeza que aparece associada a um ponto pertencente ao campo elétrico, portanto é uma característica do ponto.
Força elétrica é uma grandeza que aparece em um corpo eletrizado colocado em um ponto onde existe um vetor campo elétrico.

3 – Qual é a vantagem de se trabalhar com o conceito de campo elétrico na Eletrostática?

Muitaz vezes o conceito de campo elétrico simplifica a resolução de problemas em que a resolução por meio da lei de Coulomb ficaria complicada.