Download - Fundamentos da cinematica escalar
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Cinemática é a área da mecânica que
estuda o movimento dos corpos, sem
se preocupar com suas causas.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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:
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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
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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.
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