Fundamentos da Cinemática: Repouso, Movimento e Velocidade
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Introdução à Dinâmica e Cinemática
A parte da física que estuda o movimento é a **Dinâmica**. Os corpos que nos rodeiam podem estar em duas situações:
- Em repouso.
- Em movimento.
Dizemos que um objeto está em movimento quando ele muda sua posição, ao longo do tempo, em relação a um referencial (que consideramos fixo). Um sistema de referência é algo que assumimos em repouso e em relação ao qual descrevemos os movimentos. Devemos ter em mente que é essencial utilizar um sistema de referência quando queremos estudar o movimento de um objeto.
Um corpo está em repouso quando não altera a sua posição no tempo em relação a outros objetos que tomamos como referência.
Conceitos Fundamentais do Movimento
Para estudar o movimento de um corpo, devemos saber:
- Posição: O local do corpo no espaço em relação a um referencial.
- Trajetória: A linha que descreve o corpo em movimento (pode ser reta ou curva).
- Distância (ou Deslocamento): A longitude percorrida pelo corpo em movimento de uma posição para outra.
- Tempo: O intervalo necessário para percorrer a distância indicada.
Classificação dos Movimentos
Os movimentos podem ser classificados quanto à sua trajetória:
- Em linha reta: **Movimento Retilíneo.**
- Caminho curvo: **Movimento Curvilíneo.**
Velocidade Média
Velocidade é a relação entre a distância percorrida e o tempo gasto no percurso.
$$v = \frac{s}{t}$$
Onde:
- S: Espaço ou distância percorrida.
- T: Tempo necessário para o percurso.
- V: Velocidade.
Tipos de Movimento Quanto à Velocidade
- Se a velocidade é constante: **Movimento Uniforme.**
- Se a velocidade é variável: **Movimento Acelerado.**
Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
Um movimento é **retilíneo uniforme** (MRU) quando sua **trajetória é reta** e sua **velocidade é constante** (não variável).
As escadas rolantes, por exemplo, podem apresentar movimento retilíneo uniforme.
Aceleração
Define-se **aceleração** como a mudança de velocidade por unidade de tempo.
Em um movimento acelerado, a velocidade muda. Se a aceleração for constante, temos o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV).
Representação Gráfica dos Movimentos
A **representação gráfica dos movimentos** nos eixos cartesianos (x, y) permite-nos visualizar de forma simples e tirar conclusões claras sobre esses movimentos.
Os gráficos geralmente relacionam:
- A posição em função do tempo ($$s \times t$$).
- A velocidade em função do tempo ($$v \times t$$).
Se observarmos com cuidado, podemos deduzir se a velocidade é constante ou variável e, neste último caso, como estas variações ocorrem.