Fundamentos da cinematica escalar

Cinemática é a área da mecânica que

estuda o movimento dos corpos, sem

se preocupar com suas causas.

1. Ponto material (ou Partícula): Todo objeto onde dimensões (tamanho) são desprezíveis quando comparadas com o movimento estudado.

2. Corpo extenso: Todo objeto onde suas dimensões não podem ser desprezadas quando comparadas com o movimento estudado.

Obs.: Na Cinemática todo objeto tem massa, independentemente de ser um ponto material ou corpo extenso, porém só os corpos extensos podem ter rotação.

Exemplo: Um carro numa viagem, em comparação à estrada, tem seu tamanho desprezível, então, ele pode ser considerado um ponto material; mas quando este mesmo carro faz manobras em um estacionamento seu tamanho deixa de ser desprezível e ele passa a ser chamado de corpo extenso.

3. Referencial: Na prática podemos considerar como sendo o ponto de vista de um observador, e quando não for especificado, vamos considerá-lo como sendo a superfície terrestre.

4. Espaço (s): Espaço é a posição (localização) de um objeto em certo instante (momento) em relação a um determinado referencial.

Exemplos:a) A placa numa estrada informa nossa posição (espaço), ou seja, onde estamos.

b) O numero de sua casa indica a localização (espaço) dela na sua rua para o referencial no

início de rua.

5. Movimento e repouso: Um corpo está em movimento em relação a um dado referencial, quando seu espaço (posição) varia em relação a este mesmo referencial; caso sua posição não varie, ele estará em repouso em relação a este referencial. Os conceitos de movimento e repouso são relativos, ou seja, dependem do referencial adotado.

Exemplos:Um pessoa sentada à frente do PC está em repouso em relação ao planeta onde ela se encontra.Um pessoa guiando seu carro está em movimento em relação ao planeta onde ela se encontra.

6. Trajetória: A trajetória de um corpo é definida como o lugar geométrico das sucessivas posições ocupadas pelo corpo no decorrer do tempo, ou seja, é o caminho percorrido pelo corpo em seu movimento em relação a um dado referencial.

Obs: A trajetória também é um conceito relativo, pois depende do referencial.

Exemplos:

Imagine um avião em movimento horizontal, com velocidade constante, num local onde os efeitos do ar são desprezíveis. Imagine agora que este avião solte uma bomba.

- Para o referencial (um observador) no avião, a trajetória da bomba será um segmento de reta vertical.

- Para o referencial (um observador) no solo terrestre, a trajetória da bomba será um arco de parábola.

7. Intervalo de tempo: O tempo transcorrido entre o instante final e o instante inicial do movimento é chamado de intervalo de tempo. O intervalo de tempo é representado matematicamente por ∆t (lê- se: "delta t"); é, portanto, igual ao instante final (t) menos o instante inicial (t0).

Matematicamente:

8. Deslocamento (ΔS): A posição de um objeto (móvel) pode variar à medida que ele se afasta ou se aproxima do referencial, e a essa variação de posição chamamos deslocamento.

O deslocamento de um móvel (objeto) é representado por ΔS (lê- se: "delta s") e corresponde à localização que o móvel ocupa no final do movimento (posição final s) menos sua posição no início do movimento (posição inicial S0).

Matematicamente:

Exemplo:

Um automóvel, sobre uma estrada, parte da cidade A (km 10) no instante 3 horas e chega à cidade B (km 410) no instante 7 horas . (Despreze o ponto C na imagem)

Podemos então determinar: Entre as cidades A e B

O espaço inicial (S0): S0 = 10 km

O espaço final (S): S = 410 km

O instante inicial (t0): t0 = 3 h

O instante final (t): t = 7 h

O intervalo de tempo (∆t): ∆t = t - t0 ∆tAB = 7 - 3 = 4 ∆tAB = 4h

Deslocamento (DS): DS = S - S0 DSAB = 410 - 10 = 400 DSAB = 400km

9. Deslocamento escalar e Distância percorrida : O Deslocamento Escalar é a diferença entre os pontos finais e iniciais de um espaço (trajetória). Para descobrir o valor do deslocamento, usa-se a equação:

∆s = s – s0

Onde ∆s é s variação de espaço, s é a posição atual e s0 o ponto inicial (também chamado de origem) isso significa que, por exemplo, um carro parte do ponto X, e vai para o ponto Y, percorrendo uma distância de 100m, e em seguida, retornar ao ponto X, seu deslocamento escalar será 0 (zero), pois ele inicia e termina seu movimento no mesmo lugar.

Outro exemplo:

Se um objeto percorrer o caminho A-B-C-D-A (dar uma volta completa, e retornar a A), seu deslocamento será zero. Se percorrer A-B-C-D (partir de A e parar em D), seu deslocamento será de 7m.

Distância Percorrida: A distância percorrida é o valor da medida de todo o caminho feito por um objeto. Observe a figura do exemplo acima.

A distancia percorrida do mesmo objeto que fez o caminho A-B-C-D-A será de:10+5+5+7 = 27m, que é a medida em metros de todo o percurso.