Movimento Circular - Frequência e Período

Prof. Terra timer 14:19

Nesta primeira videoaula sobre movimento circular, você vai aprender dois conceitos básicos que serão essenciais para a introdução da matéria: a frequência e o período. Sempre com exemplos práticos para facilitar o seu entendimento.

Fala galera, bom dia, boa tarde, boa noite, boa madrugada, boa a qualquer hora, você sabe, várias vezes a gente tem falado isso, aqui no Stoodi você estuda a hora que você quiser, a hora que você puder, do jeito que você quiser e quantas vezes. Eu, professor Terra, vou continuar aqui com vocês, acompanhando vocês por esse mundo maravilhoso da física e aí hoje a gente vai entrar numa parte um pouquinho diferente, na matéria que é o movimento circular. Só que antes da gente falar do movimento circular, especificamente do movimento circular, a gente precisa de alguns conceitos importantes, eles são essenciais para toda a nossa movimentação dentro do movimento circular. Então são dois conceitos bem simples, bem tranquilos, que a gente vai conversar hoje. Beleza? E depois a gente dá continuidade a matéria nas outras aulas, beleza? Vamos lá então? Vamos lá, vamos lá! Primeiro conceito importante, frequência e segundo conceito importante, período. Imagina só se eu perguntasse para você assim: Com qual frequência você vai a escola? E você pode pensar e falar assim: todos os dias. Uma resposta bem intuitiva, mais ou menos. Você vai sábado e domingo? Não. Então cinco vezes em uma semana, que tal? Legal, tá bom. Com qual frequência você almoça? Beleza, você almoça uma vez ao dia, geralmente duas vezes de vez em quando e tal. Eu quando eu vou visitar os meus avós, sempre que eu posso estou lá com eles e aí eu tenho uma certa vantagem ou desvantagem, até hoje eu não sei se é. É porque tem a casa dos meus avós e ao lado, exatamente ao lado, é a casa dos meus pais, então se eu for na casa dos meus avós, eu tenho que almoçar com os meus avós, isso tipo dez e meia da manhã, dez horas da manhã, porque meus avós almoçam super cedo. Saiu de lá aí eu tenho que almoçar na casa dos meus pais, porque senão rola uma briga, uma discussão entre a minha mãe e a minha avó. Então sabe como é que é né? Então assim, nesse dia eu tenho que ir preparado para almoçar duas vezes num único dia. Mas enfim, só um comentário pra você entender melhor a ideia da frequência. Ou por exemplo, deixa eu pensar numa outra pergunta... ah uma boa pergunta. Com qual frequência você toma banho? Aí é um pouco complicado, uma vez por semana, uma vez a cada sete dias, uma vez por mês, se o mês for ímpar, pode ser, pode ser. Enfim tanto faz a frequência que você toma banho, na verdade nem interessa isso, o que interessa é você entender o conceito, isso que interessa. O que é então frequência? Pensa lá, quantas vezes eu almoço em um único dia, quantos banhos eu tomo num único dia, quantos banhos eu tomo em uma única semana, quantas coisas, vamos generalizar isso aí, quantas coisas a gente faz num certo período, num certo período. Apesar da gente nem saber o que é período, fisicamente falando, você já tem uma ideia guardada na cabeça, quanto tempo ... boa período, tempo, já resumiu a ideia. Então, eu não posso ficar aqui falando o tempo todo ‘coisas’. Tem um nome especial pra isso, a gente usa uma palavrinha chamada ciclo. Então uma palavrinha importante aqui, palavrinha da nossa aula, além desses conceitos importantes, a palavrinha da nossa aula é ciclo. Uma palavra importante, depois se quiser procurar no dicionário só para ter uma ideia a gente vai traduzir aqui, mas não tem problema. Mas imagina assim, a sua vida ela é feita de vários ciclos, por exemplo, tem o seu ciclo de acordar e dormir. Você acorda, porque você estava dormindo antes e aí você faz tudo tem que fazer no dia, depois você volta pra casa e dorme de novo, aí você acorda faz tudo, volta e dorme, acorda e dorme, acorda e dorme, até o dia que você não acorda mais e aí acabou e aí já era. Então você tem ciclos, isso aí vai se repetir sempre, tudo bem né? Tudo bem. Então quer ver, vou escrever aqui esta ideia, a gente tem aqui então quando eu falo de frequência, o número de ciclos, número de coisas realizadas por unidade de tempo. Qual unidade de tempo? A que você precisar utilizar, a que você quiser. No sistema internacional, daqui a pouco a gente fala do sistema internacional, você já vai entender melhor, por enquanto vão ficar aqui. Vamos pegar um outro exemplo, vamos pegar um exemplo mais claro sobre frequência. Imagine que você esteja sintonizando uma rádio qualquer, você vai lá no seu radinho sintoniza uma estação, escolhe um valor, aí ele te passa uma frequência, sei lá, um valor qualquer, uma frequência de oitenta e nove vírgula nove megahertz. Beleza, uma frequência qualquer tá, oitenta e nove, o mega, o mega é o prefixo que significa dez elevado a sexta, tá bom? Um milhão, então oitenta e nove vírgula nove, um milhão de hertz. Tudo bem? O que que significa essa coisa? Quando você sintoniza essa estação o seu rádio ele está recebendo ondas, não é isso? E essas ondas elas vibram, cada vibração completa um ciclo. Beleza? Então o seu rádio recebe nessa estação, nessa situação oitenta e nove vírgula nove milhões de ondinhas em um único segundo. Coisa pra caramba não é? Coisa pra caramba. Quer melhorar um pouquinho a informação? Vou melhorar vamos lá! Apaga essa informação aqui, vou pegar outro exemplo, por exemplo, você pega: velocidade de processamento de informações dos computadores. Espero que nenhum, nenhum perito em computação esteja vendo isso aí pra me bater, mas de uma forma simples tá. Vamos pegar um computador, você tem um computador de sei lá quatro gigahertz. Beleza? O Giga ele significa dez a nona. Bilhão. Então você tem aqui quatro bilhões de hertz. Agora o que que é isso né, o que que o computador faz? Computador só faz operações simples, somar, subtrair, multiplicar e dividir, de uma forma um pouco mais elaborada ele lê linhas de comando. Tudo bem? Então é como se o seu computador fizesse quatro bilhões de operações simples em um único segundo. Quatro bilhões de operações simples em um único segundo. Entendeu a ideia? Então quantas coisas você faz num único... numa unidade qualquer de tempo, num único período. Combinados? Tranquilos? Legal então! Agora ficou claro o que é frequência. Período, com certeza você vai entender na sequência já, porque assim, por exemplo, o computador lá que eu acabei de apagar, se ele faz quatro bilhões de operações em um único segundo, quanto tempo dura uma única operação? Isso é o período. Então se frequência é o número de ciclos realizados por unidade de tempo, o período é o que? Isso, é o inverso. Período, quanto tempo demora para realizar um único. Então intervalo, intervalo de tempo, para realizar. O quê? Realizar o único ciclo, um só, um só. Combinados? Beleza então. Então, por exemplo, meu computador quatro bilhões de contas num único segundo quero saber quanto tempo dura uma continha só, uma operação. Tranquilo? Sem problemas? Legal! Vamos tentar entender uma coisa, número de ciclos por unidade de tempo, tempo por ciclo. Concorda que um é o inverso do outro? Concorda? É intuitivo isso? Então vamos juntar essas duas informações aqui, eu vou escrever assim: que frequência? tem um jeito de escrever a frequência. Número de coisas, número de ciclos por unidade de tempo. Pode ser, legal! Por exemplo, sendo um pouco mais específico já na nossa área, número de voltas não é isso? Que o seu motor realiza, se você estiver falando de um motor quatro tempos, admite gasolina, queima essa gasolina, expande o pistão, joga essa gasolina toda fora, joga esses gases todos fora, realizou isso aí realizou um ciclo, então o número de ciclos realizados, quanto tempo isso aí demora. Beleza. Só que aí eu posso colocar assim que a frequência e o período são inversos, um é o inverso do outro, não é isso? Se eu inverter isto chego no período, se eu inverter isso volto para a frequência. Então a gente tem uma relação importante aqui entre essas duas grandezas e essa relação é que a gente vai precisar para as próximas aulas de movimento circular. Combinados? Tranquilinhos? Beleza então. Galera vamos dar uma olhadinha como é que isso aí é cobrado nos vestibulares. Vamos lá pro enunciado então. Em um experimento verificamos que certo corpúsculo descreve um movimento circular uniforme de raio oito metros, percorrendo noventa e seis metros em quatro segundos. O período de movimento desse corpúsculo é de aproximadamente quanto? Aí tem A, B, C, D ou E. Beleza? Então vamos lá galera, primeira coisa, corpúsculo um corpinho pequeno, beleza? Pra quem não conhece esse termo, um termo que a gente acaba usando bastante aqui na física. Então vamos lá, vamos passar as informações. Esse corpinho, ele faz um movimento circular e esse movimento circular tem um certo raio, esse raio que ele passou a informação pra gente, tem oito metros, boa. Só que ele passou outra informação, ele falou que se esse corpinho ele anda, ele se desloca noventa e seis metros em quatro segundos. Legal. Tá bom. Tudo tranquilo? Tudo tranquilo, tá bom. Lembra o que que é período? O tempo que um corpo demora para realizar um ciclo, se o cara está fazendo movimento circular, fala. Qual que é o ciclo? Isso, uma volta não é. Então eu preciso saber qual o tamanho de uma volta, aí eu comparo com esse tamanho e comparo com esse tempo. Se uma volta der noventa e seis metros, então ele completou uma volta, o período, o tempo para completar essa volta é de quatro segundos, concordam? Tudo bem? Então vamos fazer. Como é que a gente calcula o comprimento de uma circunferência de raio oito metros? Lembra? A gente vai ter que usar a matemática lá. Comprimento da circunferência, duas vezes pi, vezes R. Legal dois, pi, R não é pi R ao quadrado, pi R ao quadrado é outra coisa, é área não confunde isso daí não. O dois está aqui na frente, combinados? Combinados. Legal, legal. Só que olha a grande vantagem do exercício, não sei se você notou, mas logo no finalzinho do enunciado a última palavra do enunciado ele fala assim aproximadamente. Por quê aproximadamente é um número legal pra gente? Porque a gente pode aproximar, claro. Quanto que vale o pi, três vírgula quatorze? É pode ser. Três virgula um? Pode ser também. Três? Pode ser também. Qual é o jeito mais fácil para você? Vamos chutar três. Se a gente não chegar em nenhuma resposta a gente melhora essa precisão. A gente não sabe qual o grau de precisão o cara quer do pi, concorda? Ele não comentou nada, mas ele deu a liberdade para a gente escolher. Então vamos lá, colocar aqui, se você tiver numa questão dissertativa anota essa informação para o corretor saber o que você está fazendo. O pi a gente aproximou pra três. Pronto, pode seguir daqui numa boa. Então o comprimento dessa circunferência, duas vezes pi, vezes o raio. Tranquilinho? Então tá bom. Quanto que dá isso aqui? Não acredito, você sabe. Não vou contar, né? Quarenta e oito metros, olha que legal, quarenta e oito metros e noventa e seis tem uma relação próxima aí, né? Noventa e seis dividido por dois, quarenta e oito, olha lá, eu sei que, eu sei que, para percorrer noventa e seis metros esse cara levou quatro segundos, para percorrer quarenta e oito metros. Período T, legal, X, legal também. Tanto faz multiplica em X essa coisa toda, então a gente tem, precisa mesmo? Dividiu por dois, o que acontece aqui? Divide por dois, mais fácil né? Se você vai multiplicar quarenta e oito vezes quatro, depois dividir por noventa e seis, dá muito trabalho. Já usamos essa lógica aqui, combinados? Pode fazer a conta em casa aí numa boa. Então esse período vai dar dois segundos. Tranquilinho? Tranquilinho? Legal tranquilinho. Para terminar a gente tem de voltar lá no enunciado e ver qual que é a alternativa interessante pra gente. Dá uma olhadinha lá no enunciado, A, B, C, D ou E? E. Boa! Tchau gente!

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