Definição: Cinemática escalar é o ramo da física que estuda o movimento realizado pelos corpos sem se preocupar com sua causa
Acredito que qualuqer habilidade especial que voce tenha interesse em adquirir e necessario que tenhamos alguns pre-requisitos e com a cinematica nao seria diferente, se voce quer ser um grande corredor precisa aprender a caminhar primeiro, a controlara respiracao, se quer serum chef de cozinha, precissa saber ligar o fogao, rs..e se quer serum mestre em cinematica precisa umas coisinhas so e uma das primeiras coisas que veremos era:
PONTO MATERIAL
Definição: Ponto Material e todo corpo cujas dimensoes nao intereferem no estudo de um determinado fenomeno.
Exemplo: Como temos super poderesestamos la em cima no ceu voando claro (nao me pergunte de que) e dai olhamos pra baixo e conseguimos observar a estrada, nela observamos tambem um pequeno ponto o qual percebemos que e um carro.
Pergunta 1: Qual e maior?
Pergunta 2: Suponhando que voce disse que era a estrada as dimensoes do carro sao importantes? ( se ele e um fusca, se e uma limosine, se e um carro pequeno, se e um caminhao quando tu ta vendo so um ponto se mover)
- nao vou responder, hoje estou cruel.. A partir dai desprende-se o seguinte as dimensoes tornam-se despreziveis e chmaremos esse lindo carro de nao sei que cor de nosso ponto material na estrada
Agora, vamos pensar no nosso carro la na garagem (como se eu tivesse um) .. vemos o espaco apertado para passar ao lado,
Pergunta 1: Qual e maior?
Pergunta 2: Fara diferenca se eu colocar um carro pequenininho, um normal ou um super caminhao de 3 andares? (nao me pergunte se existe um deles, rs)
Com isso eu acredito que voces assim como eu acabamos de perceber o seguinte: Dependendo de qual seja a situacao as medidas do objeto analisado podem ser despreziveis ou nao, No segundo caso nosso carro verde-xadrez e chamado CORPO EXTENSO.
Outra das super habilidades que iremos adquirir hoje, a qual comecamos a amadurecer ja e a de referencial. Como estamos trabalhando com cinematica e impressindivel pensarmos em movimento e para determinar se o corpo esta ou nao em movimento e necessario ver a posicao desse corpo em relacao aos que o rodeiam. O que eu vou dizer agora e uma revelacao incrivel: EU posso estar em movimento estando "parada", assim como tambem posso estar "parada" enquando ando. E agora lhes revelarei como exatamente isso pode acontecer (musica de suspense)
DEFINIÇÃO (REFERENCIAL): Um corpo esta em repouso quando a posicao desse corpo em relacao ao referencial nao varia com o tempo. Um corpo esta em movimento quando a posicao desse corpo em relacao ao referencial varia com o tempo.
EXEMPLO DO DIA: Eu estou no ponto de onibus, ja disse que ainda nao tenho carro e vejo a voce passar com sua bicicleta e claro seu chapeu protetor.
Pergunta 1: Pra mim, voce esta em movimento ou parado?
Pergunta 2: Seu chapeu em relacao a voce esta parado ou em movimento?
Super pergunta: Me da um real? (zuacao)
Bem, esse nao e um dos exemplos mais classicos, tambem poderiamos utilizar voce em um onibus observando a alguem que esta sentado a sua frente, o que importa e observar se a posicao do objeto avaliado em relacao ao referencial varia com o tempo. E assim concluir se esse corpo esta em movimento ou nao.
TRAJETÓRIA – Corresponde a linha geométrica descrita por um ponto material ao se deslocar em relação a um dado referencial. A forma assumida pela trajetória depende do referencial adotado.
De acordo com a trajetoria, os movimentos recebem as seguintes denominacoes:
movimento retilineo: a trajetoria e uma reta
movimento curvilineo: a trajetoria e uma curvaESPAÇO– representado pela letra s, é a medida algébrica, ao longo de uma determinada trajetória, da distância do ponto onde se encontra o móvel ao ponto de referência adotado
como origem.
DESLOCAMENTO ESCALAR – É a variação do espaço, representamos por s , dado pela diferença entre o espaço final e o espaço inicial.
Como eu tenho que controlar a velocidade eu tenho que estabelecer parametros. Chamarei de cinematica. A parte de fisica que estuda o movimento. E de movimento Unidimensional quando estudemos em uma unica dimensao. Para definir minha Velocidade media preciso pensar o seguinte: Quando um carro estiver na estrada como elel se comporta? E tu pensou que ele esta parado tu esta certo, se tu pensou que ele esta em movimento voce tambem esta certo. Nossos parametros iniciais serao o tempo que o carro fara algo (ou nao fara nada, como seja) e o deslocamento que isso ocasionara. Com isso posso estabelcer a Velocidade media.
ou seja:
Quando um objeto esta em movimento, ele muda de posicao ao longo de sua trajetoria. A cada posicao do objeto, associamos um espaco (s), e a varicaorepresenta o deslocamento escalar por (delta s)
A velocidade escalar media apresenta sempre o mesmosinal que o deslocamento escalar, pois o intervalo de tempo e sempre positivo. Assim, podemos ter velocidade escalar media positiva, negativa ou nula, dependendo exclusivamente do deslocamento escalar.
No sistema internacional (SI), a unidade para a velocidade e o metro por segundo (m/s). Outras unidades como cm/s e km/h sao tambem muito utilizadas.
1 m/s = 100 cm/s
1km/h = 1000/36000 m/s = 1/3,6m/s
Para transformar km/h para m/s, dividimos por 3,6; para o inverso, multiplicamos por 3,6.
Velocidade Média sera a variação do deslocamento em funcao do tempo. Ou seja, se eu fui daqui ate o shopping for 10km (exemplo) e gastei 20 minutos, eu tenho ma velocidade de 10km/20min = 0.5km/min. Ou 30km/h, o que digamos de passagem e bem devagar.. entao sera a partir desses conceitos que iremos analisar o estudo do movimento e mostrar a todos como podem ser simples e uteis esses conhecimentos.
Movimento Uniforme
O Estudo do Espaço em Função do tempo - Pensamos o seguinte o nome MOVIMENTO UNIFORME já remente ao seguinte: o movimento é uniforme. simples e descomplicado
DEFINIÇÃO: Um objeto realiza um movimento uniforme quando percorre espaços iguais de tempos iguais, ou seja, o espaço varia uniformemente ao longo do tempo. Isso só ocorre quando a velocidade do móvel permanece constante durante todo o trajeto.
Agora vamos pensar o seguinte, acabamos de definir o movimento uniforme que como vimos é bem simples e descomplicado. Olhando a definição ela faz alguma referência ao sentido? nãaaaao ! o sentido não vai depender do referencial? se eu estiver indo pra um lugar, a depender de onde estejam me observando eu posso estar indo, ou voltando. porém, iremos adotar o comumente Direita, esquerda... norte, sul , rs.. Pensando assim, podemos ter um MU (movimento uniforme) progressivo que seria o de "avanço" ou um retrogrado que seria um de "volta" .. enfim , vamos pras definições técnicas.
1. Movimento Uniforme Progressivo – O sentido do movimento do corpo coincide com o sentido fixado como positivo para a trajetória; a velocidade do móvel é positiva; os espaços aumentam em relação à origem. Como conseqüência a velocidade é positiva (v > 0).
2. Movimento Uniforme Retrógrado (ou regressivo) – O móvel anda contra a orientação da trajetória; a velocidade é negativa; os espaços diminuem algebricamente em relação à origem. Nesse tipo de movimento a velocidade é negativa (v < 0), pois os espaços decrescem com o passar do tempo.
Existem diversas maneiras de se representar o deslocamento em função do tempo. Uma delas é por meio de gráficos, chamados diagramas deslocamento versus tempo (s x t). No exemplo a seguir, temos um diagrama que mostra um movimento retrógrado
Em um movimento uniforme, a velocidade se mantém igual no decorrer do tempo. Portanto seu gráfico é expresso por uma reta:
Equação horária do Movimento Uniforme
A equação horária de um movimento mostra como o espaço varia com o tempo, se você observar ela é somente mais uma forma de utilizar a fórmula da velocidade, abaixo esquematizei como poderá sair da fórmula da velocidade e chegar à de posição.
Equação de Torriceli
(1)
(2)
Isolando-se t em (1):
Substituindo t em (2) teremos:
Reduzindo-se a um denominador comum:
, com k constante.
