F Sica Mec Nica
MECÂNICA
INTRODUÇÃO
No segundo ano do ensino médio, propõe-se o estudo de Mecânica. Segundo o documento de reorientação curricular,
“A Mecânica, que envolve conceitos mais abstratos e difíceis, foi deixada para a segunda série, quando os alunos já têm uma certa maturidade e conseguem usar a matemática com maior segurança. Esta escolha também torna possível tratar a Mecânica de forma um pouco mais profunda que a usual.”
Os tópicos sugeridos estão listados a seguir. Eles são divididos em subitens, quatro deles obrigatórios: a descrição do movimento, forças, força e movimento e conservação de energia, e mais dois a escolha do professor: conservação da quantidade de movimento e hidrostática.
A descrição do movimento
• Posição e tempo; trajetória.
• Velocidade e aceleração.
• Representações gráficas do movimento.
Forças
• Intensidade, direção e sentido das forças. Vetores.
• A soma de forças.
• Exemplos: forças de contato e atrito, peso, forças eletromagnéticas.
• Ação e reação.
• Equilíbrio.
Força e movimento
• As leis de Newton
• O conceito de massa.
• Movimento de uma partícula livre.
• Movimento sob uma força constante; projéteis
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• Movimento circular. *
• Gravitação universal. *
• Movimento oscilatório. *
Conservação da energia
• Trabalho e potência.
• Energia cinética.
• Energia potencial.
• Conservação da energia mecânica.
Conservação da quantidade de movimento *
• Impulso.
• Quantidade de movimento.
• A terceira lei de Newton e a conservação da quantidade de movimento.
Hidrostática *
• Pressão em fluidos.
• O princípio de Pascal.
• Empuxo e o princípio de Arquimedes.
Todos os tópicos de mecânica foram discutidos durante as atividades do curso, mas nem todos sãoassunto de roteiros. Apresentamos a seguir dois roteiros sobre movimentos unidimensionais, ambos envolvendo experimentos com características bastante diferentes, um roteiro discutindo a resolução de problemas em mecânica, com exemplos resolvidos, um roteiro com um guia