Cinemática

Embora frequentemente passe despercebida, a Física está inserida na nossa vida em praticamente tudo que fazemos. Vejamos um exemplo. Um móvel faz um percurso de 60 km em 2 horas. Podemos afirmar que sua velocidade escalar média foi de 30 km/h.

 

Nesse contexto, percebemos que nos interessa somente a velocidade média do móvel e não o que levou este móvel a se movimentar com velocidade de 30 km/h.

 

A parte da Física que estuda o movimento de um corpo sem se preocupar com a causa desse movimento se chama Cinemática.

 

Conceitos básicos de cinemática

 

Vivemos cercados de corpos que estão em movimento, por exemplo, os astros, os automóveis, as pessoas e outros corpos estão sempre mudando de posição. A mecânica é a área da Física que estuda esses movimentos.

 

Referencial: aquilo que serve de guia ou base.

 

Um corpo estará em movimento sempre que mudar de posição, no decorrer do tempo, em relação a um referencial adotado; e em repouso, sempre que sua posição se mantiver a mesma (constante) no decorrer do tempo em relação ao referencial que foi adotado.

 

Ponto material: é todo corpo cujas dimensões podem ser desprezadas em relação às distâncias que envolvem este corpo no estudo de determinado fenômeno.

Vamos considerar um trem de 100 m de comprimento e uma pessoa, ambos atravessando a mesma ponte.

 

 

 

O tamanho do pedestre é muito pequeno, se compararmos com o comprimento da ponte, portanto, analisando o movimento do pedestre podemos desprezar seu tamanho (dimensão) e considerá-lo um ponto material atravessando a ponte, percorrendo assim 1000 m para efetuar a travessia. Já o comprimento do trem (100 m) não pode ser desprezado, se comparado ao comprimento da ponte (1000 m), portanto, não podemos considerá-lo um ponto material.

 

Móvel: é qualquer corpo que pode mudar de posição no decorrer do tempo, em relação a um determinado referencial.

 

Trajetória: é a linha formada por todos os pontos ocupados sucessivamente por um móvel.

 

   

 

O rastro deixado no céu representa um caminho, ou seja, representa uma trajetória sendo descrita pelo avião.

 

 

Em relação ao torcedor na arquibancada, a trajetória da bola é parabólica.

 

Espaço: espaço (S) é um número que permite a localização do móvel em sua trajetória.

 

 

No SI, o metro (m) é a unidade de medida de espaço. Nas rodovias, por exemplo, a unidade mais usada é o quilômetro (km).

 
Deslocamento escalar

 

O deslocamento escalar (ΔS) mede a variação de espaço efetuada pelo móvel em um determinado intervalo de tempo (Δt):

 

ΔS = S2 – S1
 

Exemplo

Observe a figura abaixo

 

 

Vamos considerar que um automóvel faz o percurso de Patos a Souza e vai do km 329 até o km 446 da rodovia, portanto, qual foi o deslocamento escalar desse móvel?

 

 

Agora vamos considerar que um automóvel faz o percurso de Cajazeiras (km 495) a Campina Grande (km 135), qual o deslocamento escalar desse móvel?

 

 

Importante Lembrar

ΔS > 0: o móvel está deslocando-se no mesmo sentido de orientação da trajetória.
ΔS < 0: o móvel está deslocando-se no sentido contrário ao da orientação da trajetória.