Cinemática e seus conceitos, Notas de estudo de Física

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Universidade Estadual do Maranhão- UEMA

Centro de Estudos Superiores de Caxias – CESC

Departamento de Física e Matemática

Disciplina: Didática

Professor: Florentino

Cinemática e seus conceitos

Caxias – Ma

Acadêmicos

Bruno Maciel

Eduardo

Maurício Oliveira

Óverby Bezerra

Raimundo Cesário

POSIÇÃO NUMA TRAJETÓRIA:

Trajetória é o conjunto de posições sucessivas ocupadas por um móvel

no decorrer do tempo.

Exemplo:

Quando estudamos o movimento de um corpo, muitas vezes é necessário levarmos

em conta suas dimensões. Porém, em certos casos, que suas medidas são muito

pequenas em relação ao percurso que esse corpo vai descrever; aí então,

desprezamos essas dimensões e consideramos o corpo como se fosse um ponto

material.

CORPO EXTENSO OU PONTO MATRAIL

REFERENCIAL:

È o local onde o observador fixa um sistema de referencia para, a partir do qual,

estudaro movimento ou repouso de objetos.

Curiosidade: se o

referencial for o Sol, a Terra

gira ao seu redor, e se o

referencial for a Terra, o Sol

gira ao seu redor.

VELOCIDADE ESCALAR INSTANTÂNEA.

É a velocidade determinada em um instante específico.

Para calcular a velocidade instantânea é necessária a utilização de uma operação

matemática denominada de limite.

Nessa operação matemática pegamos intervalos de tempo muito pequenos, ou

seja, fazemo-los tender para zero. Matematicamente temos a seguinte relação que

define a velocidade escalar instantânea:

A unidade da velocidade instantânea é a mesma da velocidade média, podendo

ela ser dada km/h, m/s no SI ou ainda o cm/s

Definimos movimento uniforme como sendo aquele movimento que tem

velocidade escalar constante em qualquer instante ou intervalo de tempo. Podemos

dizer ainda que o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais

ESTUDO DO MOVIMENTO UNIFORME

No movimento uniforme temos que a velocidade escalar é constante e coincide

com a velocidade escalar média em qualquer instante ou intervalo de tempo.

Matematicamente, a velocidade escalar média pode ser expressa da seguinte forma:

A FUNÇÃO HORÁRIA DO MOVIMENTO UNIFORME

Onde:

• ΔS é a variação da posição do móvel: ΔS = SS é a variação de posição do móvel, ΔS é a variação da posição do móvel: ΔS = SS = S – S

o

• ΔS é a variação da posição do móvel: ΔS = St é a variação do tempo, ΔS é a variação da posição do móvel: ΔS = St = t – t o

MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO

O movimento uniformemente variado é o movimento no qual a

velocidade escalar varia uniformemente no decorrer do tempo.

Quando se observa que a velocidade de uma partícula é uniforme,

independentemente de sua trajetória, diz-se que a partícula possui

aceleração constante.

Ao observarmos os eventos que ocorrem no dia-a-dia notamos que é

quase impossível que um automóvel se mantenha com uma velocidade

constante e mesmo para realizar as tarefas cotidianas sempre muda-se a

velocidade ou constância que se realiza uma atividade.

ACELERAÇÃO ESCALAR

Exemplos:

1. Um automóvel freia diante de uma colisão iminente.

ACELERAÇÃO ESCALAR

2. Apertamos o passo para chegar a tempo ao trabalho

Quando um corpo é abandonado ele cai (Queda Livre), devido à atração

gravitacional que todos os corpos exercem entre si.

Nos movimentos verticais, lançamentos verticais e queda livre, os corpo possem

um movimento uniformemente variado devido ao efeito da gravidade. A

aceleração deste movimento uniformemente variado possui o nome de aceleração

da gravidade.

Ao deixarmos cair uma folha de papel vemos várias variações de velocidades

diferentes, quando a folha cai amassada a variação da velocidade é maior e quando

a folha cai aberta a variação da velocidade é menor, este efeito é devido à

resistência do ar que é maior com a folha aberta devido a sua área de contato.

Vamos trabalhar aqui só com movimentos no vácuo (sem resistência do ar).

QUEDA LIVRE

Na queda livre a velocidade inicial do corpo é

nula (V0 = 0), o corpo sai sempre do repouso.

A aceleração é a aceleração da gravidade (g).

V0 - velocidade inicial

VF - velocidade final

h - altura

t - tempo de queda

g - aceleração da gravidade

1. Para a > 0

Esse gráfico é uma parábola com a concavidade voltada para cima, pois a

aceleração é maior do que zero (a > 0). Assim, se a velocidade for menor do que

zero (v < 0), o movimento é retardado. Se a velocidade for maior do que zero (v >

0), o movimento é acelerado.

2. Para a < 0

Nesse caso a parábola tem concavidade voltada para baixo, pois

a aceleração é menor do que zero (a < 0). Se a velocidade for

menor do que zero (v < 0), o movimento é acelerado. Se a

velocidade for maior do zero (v > 0), o movimento é retardado.

No movimento retardado, o módulo da velocidade diminui com

o passar do tempo. Já no movimento acelerado, o módulo da

velocidade aumenta com o passar do tempo.