A parte da Física que estuda os movimentos dos corpos e seu repouso
Mecânica é a parte da Física que estuda os movimentos dos corpos e seu repouso. Não é de hoje que o homem procura explicações para os fenômenos ocorridos na natureza, essa busca vem desde a Antiguidade, principalmente no que diz respeito à explicação para os movimentos que os corpos executam. Talvez por isso, a mecânica seja o ramo de estudo mais antigo da Física. Homens famosos como Aristóteles, Galileu e Ptolomeu foram alguns dos muitos cientistas que estiveram na busca por explicações sobre os movimentos, além de serem os responsáveis pelo estabelecimento de muitas das leis que hoje conhecemos.
A mecânica em si estuda os seguintes movimentos:
A mecânica em si estuda os seguintes movimentos:
- Movimento uniforme e uniformemente variado;
- Movimento circular;
- Lançamento vertical e oblíquo.
Ela, além de estudar esses movimentos que acontecem diariamente, busca a explicação para as suas ocorrências, fazendo análises das forças que atuam sobre os corpos em repouso ou em movimento. Essa é a dinâmica, uma parte da mecânica que tem como principal estudo a explicação de como um corpo em repouso é capaz de entrar em movimento e como é possível alterar o estado de movimento de um corpo.
Para o desenvolvimento do estudo da mecânica, bem como o de todas as outras áreas de estudo, é necessário ter o domínio dos conceitos de vetor e suas características (módulo, direção e sentido) e a compreensão e diferenciação entre grandezas escalares e vetoriais.
Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola
Equipe Brasil Escola
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Trajetória percorrida por um móvel
Cinemática escalar é um ramo da física, especificamente da mecânica, que estuda o movimento realizado pelos corpos, sem se preocupar com suas causas.
Ponto Material
É todo corpo cujas dimensões são desprezíveis em relação a um dado referencial.
Exemplo: um transatlântico atravessando o Oceano Pacífico se torna uma partícula quando comparado à dimensão do Oceano. Essa partícula não impede que algum tipo de estudo seja feito nesse oceano.
Corpo Extenso
É a interferência de um corpo cujas dimensões atrapalham o estudo de determinado fenômeno.
Exemplo: o mesmo transatlântico do exemplo anterior, agora ancorado em um porto. Para este caso, as dimensões do transatlântico não podem ser desprezadas, porque agora estão sendo comparadas às dimensões do porto.
Referencial
Também conhecido como sistema de referência, é um corpo ou um ponto que adotamos como referência para então analisarmos determinado fenômeno capazde identificar se um corpo está em repouso ou em movimento.
O referencial que adotamos com maior frequência é a Terra.
Repouso
O repouso acontecerá sempre que um corpo não mudar sua posição em relação a um dado referencial.
Exemplo: uma pessoa sentada dentro de um ônibus encontra-se em repouso em relação à outra pessoa sentada ao seu lado, ou outra que também esteja dentro do mesmo ônibus.
Movimento
Movimento existe quando o corpo analisado muda de posição no decorrer do tempo, em relação a um dado referencial.
Exemplo: pássaros voando, pessoas andando nas ruas e nas estradas, etc.
OBS.: Não existem repouso e movimento absolutos, pois tudo irá depender do referencial adotado.
Trajetória
É uma linha formada pela união de todas as posições que podem ser ocupadas por um móvel durante o seu movimento. Essa trajetória também depende do referencial adotado.
Em resumo, trajetória é o caminho descrito pelo móvel.
Ex.: um avião que apresenta velocidade constante. Em determinado momento, ele abandona uma carga qualquer. Essa carga cairá obedecendo a uma trajetória, mas a trajetória apresentada pela carga em queda livre dependerá do observador. Nesse caso, ele é o referencial.
Para um observador dentro do avião, a carga abandonada terá uma trajetória retilínea, ou seja, uma trajetória em linha reta.
Já para um observador na Terra, a trajetória do objeto será curvilínea, ou seja, a trajetória será uma curva.
Espaço de um móvel
É um número real que permite a localização do móvel em sua trajetória, ou seja, é o valor algébrico da distância entre o móvel e a origem dos espaços.
Deslocamento Escalar
É a medida que representa a distância entre as posições inicial e final, ou seja, é a mudança de posição de um móvel sobre uma trajetória.
Distância Percorrida
É a soma dos valores absolutos dos deslocamentos parciais.
Velocidade Escalar Média
É a rapidez com que o móvel realiza um percurso. Matematicamente é representada pela equação:
Ponto Material
É todo corpo cujas dimensões são desprezíveis em relação a um dado referencial.
Corpo Extenso
É a interferência de um corpo cujas dimensões atrapalham o estudo de determinado fenômeno.
Exemplo: o mesmo transatlântico do exemplo anterior, agora ancorado em um porto. Para este caso, as dimensões do transatlântico não podem ser desprezadas, porque agora estão sendo comparadas às dimensões do porto.
Referencial
O referencial que adotamos com maior frequência é a Terra.
Repouso
O repouso acontecerá sempre que um corpo não mudar sua posição em relação a um dado referencial.
Exemplo: uma pessoa sentada dentro de um ônibus encontra-se em repouso em relação à outra pessoa sentada ao seu lado, ou outra que também esteja dentro do mesmo ônibus.
Movimento
Exemplo: pássaros voando, pessoas andando nas ruas e nas estradas, etc.
OBS.: Não existem repouso e movimento absolutos, pois tudo irá depender do referencial adotado.
Trajetória
É uma linha formada pela união de todas as posições que podem ser ocupadas por um móvel durante o seu movimento. Essa trajetória também depende do referencial adotado.
Em resumo, trajetória é o caminho descrito pelo móvel.
Para um observador dentro do avião, a carga abandonada terá uma trajetória retilínea, ou seja, uma trajetória em linha reta.
Já para um observador na Terra, a trajetória do objeto será curvilínea, ou seja, a trajetória será uma curva.
Espaço de um móvel
É um número real que permite a localização do móvel em sua trajetória, ou seja, é o valor algébrico da distância entre o móvel e a origem dos espaços.
Deslocamento Escalar
É a medida que representa a distância entre as posições inicial e final, ou seja, é a mudança de posição de um móvel sobre uma trajetória.
Distância Percorrida
É a soma dos valores absolutos dos deslocamentos parciais.
Velocidade Escalar Média
É a rapidez com que o móvel realiza um percurso. Matematicamente é representada pela equação:
Onde:
Vm = velocidade média
ΔS = variação do espaço
Δt = variação do tempo
Velocidade Escalar Instantânea
É a rapidez com que o móvel realiza um percurso em determinado instante, ou seja, em um tempo específico, em que não há variações para esse tempo.
Movimento Uniforme
É quando o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais, obedecendo à regra de que a velocidade instantânea seja igual à velocidade média em qualquer intervalo de tempo.
Função Horária das Posições
É uma equação matemática do 1º grau que calcula a posição do corpo no decorrer do tempo sobre uma determinada trajetória.
Vm = velocidade média
ΔS = variação do espaço
Δt = variação do tempo
Velocidade Escalar Instantânea
É a rapidez com que o móvel realiza um percurso em determinado instante, ou seja, em um tempo específico, em que não há variações para esse tempo.
Movimento Uniforme
É quando o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais, obedecendo à regra de que a velocidade instantânea seja igual à velocidade média em qualquer intervalo de tempo.
Função Horária das Posições
É uma equação matemática do 1º grau que calcula a posição do corpo no decorrer do tempo sobre uma determinada trajetória.
Onde:
S = espaço final
So = espaço inicial
v = velocidade
t = tempo
Sentido Progressivo
Quando o móvel se desloca no mesmo sentido crescente da trajetória indicada.
Sentido Retrógrado
Quando o móvel se desloca no sentido contrário ao indicado pela trajetória.
S = espaço final
So = espaço inicial
v = velocidade
t = tempo
Sentido Progressivo
Quando o móvel se desloca no mesmo sentido crescente da trajetória indicada.
Sentido Retrógrado
Quando o móvel se desloca no sentido contrário ao indicado pela trajetória.
Por Talita A. Anjos
Graduada em Física
Equipe Brasil Escola
Graduada em Física
Equipe Brasil Escola
EXERCICIOS
1.De acordo com as afirmativas abaixo, coloque V para a verdadeira e F para a Falsa e assinale a proposição correta:
I) ( ) A Terra não é um corpo em repouso.
II) ( ) Uma pulga é um ponto material em relação a uma casa
III) ( ) Uma pulga é um corpo extenso em relação a um piolho.
IV) ( ) Os conceitos de repouso e movimento dependem do referencial adotado.
V) ( ) Um corpo pode estar em movimento em relação a um referencial e em repouso em relação a outro.
2.A respeito do conceito de ponto material, é correto afirmar que:
a) uma formiga é certamente, um ponto material.
b) Um elefante não é, certamente, um ponto material.
c) um carro manobrando numa garagem é um ponto material.
d) um carro numa estrada, fazendo uma viagem, pode ser considerado um ponto material.
e) A Terra é um ponto material em seu movimento de rotação.
3.Um homem está parado no degrau de uma escada rolante em movimento. Assinale a alternativa correta.
a) o movimento do homem e da escada são diferentes.
b) Para um referencial no solo, o homem não está em movimento.
c) Para um referencial na escada, o homem está em movimento.
d) Para um referencial no solo, a escada não está em movimento.
e) o homem está em repouso em relação a escada.
4.Os sistemas de unidades empregados na física são constituídos por grandezas fundamentais e derivadas. Na engenharia, um dos sistemas mais utilizados é o MKS, o qual tem como grandezas fundamentais:
a) massa, força e tempo b) força, comprimento e tempo c)massa, comprimento e tempo
d) comprimento, energia mecânica e tempo e)comprimento, aceleração da gravidade e tempo.
5.Um homem, em pé dentro de um ônibus que se move em uma estrada reta com velocidade constante, lança uma bola verticalmente para cima. Com relação ao movimento da bola e desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que:
a) ela cairá ao chão, atrás do homem, se a velocidade do ônibus for grande.
b) ela cairá nas mãos do homem, qualquer que seja a velocidade do ônibus.
c) ela cairá ao chão, muito a frente do homem, se a velocidade do ônibus for grande.
d) ela cairá ao chão, atrás do homem, se a velocidade do ônibus for pequena.
e) ela cairá ao chão, muito a frente do homem, se a velocidade do ônibus for pequena.
6.Um parafuso se desprende do teto de um ônibus que está em movimento, com velocidade constante em relação à Terra. Desprezando a resistência do ar, a trajetória do parafuso, em relação ao ônibus, é:
a) parabólica. b) retilínea e vertical c) um ponto geométrico. d) retilínea e horizontal. e) inclinada
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