Cinemática é a
parte da física que estuda os movimentos sem considerar suas
causas.
Ponto Material -
É um corpo que pode ter suas dimensões despresadas. Isso ocorre no caso
das dimensões do corpo serem muito pequenas se compradas com as outras
dimensões em estudo.
Ex.: Se um carro se desloca 10 km, ele pode ser considerado um
ponto material, pois seu tamanho é insignificante se comparado a distâcia
que o mesmo está percorrendo. Agora, se este mesmo carro esta fazendo
manobras dentro da garagem de uma casa, é lógico que suas dimensões não
podem ser despresadas, pois influirão e muito no resultado do estudo em
questão. No segundo caso, o carro é considerado um corpo
extenso.
Trajetória -
Considere um móvel em movimento. O conjunto de todos os pontos ocupados
por esse móvel num determinado espaço de tempo, nos dá a trajetória
dele.
Deslocamento e
caminho percorrido - Considermos uma pessoa que sai do ponto A e passa
pelos pontos B, C e D, onde para, segundo a trajetória indicada na figura
abaixo.
Podemos calcular o
caminho percorrido pela pessoa efetuando a soma dos
segmentos.
Caminho
percorrido = AB + BC + CD = 100 + 400 + 400 = 900 m
Já o deslocamento é a medida do
segmento que representa a distância entre a posição inicial e a posição
final da pessoa. (No nosso caso é a medida do segmento AD). Utilizando o
teorema de pitágoras teremos:
d2 =
4002 + 4002
d = 565,685 m
Podemos determinar a posição de um
corpo no decorrer do tempo através de um único número chamado abcissa do
corpo. Para isso adotamos arbitrariamente um ponto chamado de origem (O) e
convencionamos o deslocamento com sentido positivo, aquele que vai da
esquerda para a direita, caso contrário o deslocamento será
negativo.
Espaço é a
grandeza que caracteriza a posição de um ponto material sobre uma
trajetória.
Considere um ponto
P em movimento (veja as duas figuras acima): no instante t1,
sua posição é S1, no instante t2, posterior a
t1, sua posição é S2. No intervalo de tempo entre
estes dois instantes, ocorrem uma variação de espaço (DS). Esta variação pode ser
determinada pela diferença entre S2 e
S1.
Velocidade escalar
média é definida como sendo o quociente do espaço percorrido num
determinado intervalo de tempo.
vm =
DS/Dt
Considere um carro se
deslocando em uma estrada. O valor da velocidade do carro num determinado
instante denomina-se velocidade escalar instantânea.
Note que a velocidade
média é diferente da velocidade instantânea. A velocidade instantânea de
um automóvel é a velocidade que conseguimos ler através da leitura de um
velocímetro. Assim se dissermos que o móvel tem uma velocidade escalar
média de 80 km/h, não quer dizer que você manteve a velocidade constante e
igual a 100 km/h. Na verdade, para sabermos o valor da velocidade
instantânea medimos a velocidade média num intervalo de tempo muito
pequeno (próximo de zero), pois, quando o intervalo de tempo é muito
pequeno a velocidade do móvel pode ser considerada como
constante.
Unidade de
velocidade no Sistema Internacional de Unidades (SI): m/s.
1 m/s = 3,6 km/h
A principal
característica do Movimento Uniforme (MU) é a sua aceleração (ou
ausência dela) que é constante e igual a zero (a = cte = 0)
Como não existe
aceleração (aceleração = medida de varição da velocidade em relação ao
tempo), então podemos afirmar que não há variação de velocidade. Logo
nesse caso a velocidade média é igual a velocidade
instantânea.
Um móvel que executa um
MU obedece a seguinte relação:
S = S0 +
vt
Classificação do
Movimento:
Movimento
Progeressivo: v > 0 (positiva);
Movimento Retrógrado: v < 0 (negativa).