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Conteúdo

Medições de Tempo

Introdução

A medição de intervalos de tempo, a cada dia com maior precisão, é de grande interesse científico e tecnológico. Podemos ter intervalos de tempo extremamente curtos e outros que duram vários anos.


Unidade de tempo

Além das unidades de tempo usadas no cotidiano, existem ainda várias frações do segundo.

Geralmente, em uma equação física se usa a letra  t para indicar a variável tempo, e para sua unidade no S.I. (sistema internacional) usamos em segundos(s).


Escalas de Tempo

Os tempos de ocorrência de alguns fenômenos diferem consideravelmente entre si. Dizemos que os fenômenos ocorrem em diferentes escalas de tempo.


Evolução dos relógios

Exemplos: Relógio de sol, Relógio d'agua, Relógio de areia, Relógio de pêndulo, Relógio de quartzo, Relógio atômico e um relógio diferente.

Gnomon
Clepsidra
Ampulheta
Relógio de Pesos


Medições de Distância

Unidades de Comprimento

Antigamente, a unidade de comprimento, o metro, era definido como uma determinada fração da circunferência da Terra. A realização de uma medição resultou num protótipo internacional em platina iridiada, ainda hoje conservado no Bureau Internacional de Pesos e Medidas, na França.

A crescente demanda de precisão na medição dos protótipos internacionais bem como a possibilidade de suas reproduções precisas levaram às novas definições das unidades básicas. Alguns exemplos de unidades básicas são unidade de comprimento, de tempo e de massa, que fazem parte do sistema internacional de medidas (SI)*.

Assim, atualmente, o metro é definido por:

"O metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo durante um intervalo de tempo de 1/299792458 de segundo."

Para o Ensino Médio utilizamos a letra  S para indicar o espaço e unidade no S.I. em metros (m).

Movimentos

Os movimentos são classificados com base no comportamento da velocidade em relação ao tempo. Se a velocidade é constante no transcorrer do tempo, o movimento é uniforme, se a velocidade varia, o movimento é variado.

exemplo22.png

 V_m = \frac{\Delta S}{\Delta t}=\frac{S - S_0}{t - t_0}

Onde:

V_m é a velocidade média

{\Delta S} é a variação do espaço percorrido

{\Delta t} é a variação do tempo utilizado para se realizar o deslocamento

S é a posição inicial

S_0 é a posição final

t é o tempo final, aquele marcado no momento de chegada do móvel

t_0 é o tempo inicial, aquele marcado no momento de saída do móvel

Movimento Uniforme

O movimento uniforme não é o tipo mais comum de movimento que vemos, porém há alguns movimentos uniformes muito comuns:

  • um navio em alto-mar,que pode navegar com velocidade constante.
  • um avião, ao atingir a altitude desejada,pode,durante horas manter a velocidade constante,utilizando um piloto automático.
  • o ponteiro de um relógio descreve uma trajetória circular,sempre com velocidade constante, assim como o prato giratório de um toca-discos.

É importante lembrar que na maioria das situações reais, os movimentos são muito irregulares e variados,logo a velocidade que calculamos num movimento uniforme, refere-se à velocidade média do móvel, isto é, o total de variações de posição, do ponto de partida ao de chegada, dividido pelo intervalo de tempo gasto.

Movimento Variado

Na sua grande maioria,os movimentos que vemos e que participamos no nosso cotidiano são variados, como:

  • um automóvel se movimentando numa rua.
  • uma pessoa andando pela cidade.
  • uma batedeira,utilizada par fazer um bolo.

Para esse tipo de movimento temos diversos tipos de exemplos.

De maneira geral,podemos classificar o movimento variado em acelerado ou retardado, de acordo com o comportamento da velocidade no decorrer do tempo.

 a_m = \frac{\Delta V}{\Delta t}=\frac{V - V_0}{t - t_0}

Onde:

a_m é a aceleração média

{\Delta V} é a variação da velocidade

{\Delta t} é a variação do tempo gasto para se mudar a velocidade

V é a velocidade final do móvel

V_0 é a velocidade inicial do móvel

t é o tempo final, aquele marcado quando o móvel atinge a velocidade final

t_0 é o tempo inicial, aquele marcado quando o móvel está com a velocidade inicial

Movimento Variado Acelerado

Dizemos que o movimento de um corpo é acelerado quando sua velocidade aumenta cada vez mais.Assim, quando observamos o velocímetro de um veículo e ele indica uma velocidade crescente à medida que o tempo passa,podemos dizer que o movimento é acelerado. Observe a ilustração a seguir:

Acelerado


Aceleracao-escalar-7.jpg

Movimento Variado Retardado

O movimento de um móvel pode ser caracterizado como movimento retardado (ou desacelerado) quando este se move cada vez mais lentamente.Se você observar o velocímetro de um veículo, e ele indica valores decrescentes à medida que o tempo passa, podemos dizer que o movimento é retardado. Observe a ilustração a seguir:

Aceleracao-escalar-8.jpg
Retardado




Unidades de medida

Unidades de medida mais utilizadas.

Posição

Centímetro (cm), Metro (m) e Quilometro (km)

Tempo

Segundo (s) , Minuto (min) e Hora (h)

Velocidade

Centímetro por segundo (cm/s) , metro por segundo (m/s) , metro por minuto (m/min) e quilometro por hora (km/h)

Aceleração

Centímetro por segundo por segundo (cm/s²) , metro por segundo por segundo (m/s²) e quilometro por hora por hora(km/h²)

Referências

  1. FERRER,Luiz Carlos. Apostila do Anglo: Forcas produzindo movimento.São Paulo. Editora Anglo,2011
  2. FERRER,Luiz Carlos. Apostila do Anglo: Movimento variado.São Paulo. Editora Anglo,2011
  3. http://educacao.uol.com.br/fisica/ult1700u2.jhtm
  4. http://aprendendofisica.net/rede/apontamentos-de-fisica/2011/06/17/movimento-uniformemente-variado-muv/
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