Na área de Mecânica da Física, a Cinemática estuda e descreve o movimento dos corpos sem se preocupar com as causas do deslocamento.
Através da Cinemática é possível classificar e comparar os movimentos, já o motivo da ocorrência é abordado na Dinâmica.
Veja a seguir alguns conceitos importantes no estudo da Cinemática.
Exemplo: Um rapaz dentro de um carro é tido como A e se movimenta para direita em direção ao referencial B, que corresponde a uma menina parada próximo à faixa de pedestres.
Sendo B o referencial, dizemos que A está em movimento em relação a B, ou seja, está realizando uma trajetória, pois a distância que ele está de B varia com o tempo. Note que o movimento realizado por um corpo depende do referencial adotado.
O tipo de trajetória classifica o movimento em retilíneo, quando o movimento é realizado em uma reta, ou curvilíneo, quando o movimento é realizado em uma trajetória curva.
A rapidez com que é realizado o deslocamento por um corpo recebe o nome de velocidade média, que pode ser calculada através da seguinte fórmula:
Os termos inicial e final correspondem ao período de contagem do tempo, não importando se o carro ficou parado durante algum momento ou se houve variação de velocidade no percurso.
No Sistema Internacional (SI) a unidade de velocidade média é o metro por segundo (m/s).
Veja também: Fórmulas de Cinemática
Com o passar do tempo, a velocidade de um corpo pode mudar à medida que ele realiza o movimento. A aceleração de um corpo faz com que a variação da velocidade durante um trajeto aumente ou diminua em um dado intervalo de tempo.
Veja a seguir a fórmula para calcular a aceleração:
No Sistema Internacional (SI) a unidade de aceleração média é o metro por segundo ao quadrado (m/s2).
Veja também: Aceleração
Se em igual intervalo de tempo um corpo percorre sempre a mesma distância, seu movimento é classificado como uniforme. Sendo assim, sua velocidade é constante e diferente de zero ao longo do percurso.
No Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) a velocidade não muda em uma trajetória realizada em linha reta.
A posição do corpo na trajetória pode ser calculada pela função horária da posição:
Onde,
S = posição final, em metros (m) S0 = posição inicial, em metros (m) v = velocidade, em metros por segundo (m/s) t = tempo, em segundos (s)
Veja também: Movimento Uniforme
Se a velocidade variar em quantidades iguais no mesmo intervalo de tempo, o movimento é caracterizado como uniformemente variado. Sendo assim, a aceleração é constante e diferente de zero.
O Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) é caracterizado pela mesma quantidade de aceleração de um corpo em linha reta.
Através da equação horária da velocidade é possível calcular a velocidade em função do tempo.
Onde,
V = velocidade final, em metros por segundo (m/s) V0 = velocidade inicial, em metros por segundo (m/s) a = aceleração, em metros por segundo ao quadrado (m/s2) t = tempo, em segundos (s)
A posição do corpo durante a trajetória pode ser calculada através da seguinte equação:
Onde,
S = posição final, em metros (m) S0 = posição inicial, em metros (m) V0 = velocidade inicial, em metros por segundo (m/s) a = aceleração, em metros por segundo ao quadrado (m/s2) t = tempo, em segundos (s)
A equação de Torricelli é utilizada para relacionar a velocidade e o espaço percorrido no movimento uniformemente variado.
Onde,
V = velocidade final, em metros por segundo (m/s) V0 = velocidade inicial, em metros por segundo (m/s) a = aceleração, em metros por segundo ao quadrado (m/s2) = espaço percorrido, em metros (m)
Veja também: Movimento Uniformemente Variado
Utilize as listas de exercícios a seguir para praticar a utilização das fórmulas e adquirir mais conhecimento.
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