Mecânica/Cinemática

O que é a cinemática?

A cinemática é um ramo da física que se ocupa em explicar acontecimentos sem se preocupar com sua causa. Geralmente a cinemática trabalha com partículas ou pontos materiais, corpos em que todos os seus pontos se movem de maneira igual e em que são desprezadas suas dimensões em relação ao problema.

O que são partículas?

Partículas são corpos muito pequenos em relação a um outro. Por exemplo, o Sol é uma partícula em relação a Canis Majoris, ou um carro é uma partícula em relação a uma cidade.

O que são pontos materiais?

São corpos com dimensões desprezíveis que não alteram o estudo de um fenômeno.

Conceitos

MRU

O MRU, Movimento Retilíneo Uniforme, se dá quando um determinado corpo está se movimentando em uma trajetória reta em uma velocidade constante. Por exemplo um carro está se movendo a 250 km/h em uma avenida reta sem alteração de velocidade. A primeira coisa que estudaremos sobre MRU será o calculo da distância. A fórmula da distância é a seguinte:

$S=vt$

Sendo S a distância, v a velocidade e t o tempo. Agora calcule:

Um carro se move a 200 km/h, e manteve esta velocidade durante 2 horas em uma linha reta, qual é a distância percorrida por esse carro? É simples, é a seguinte fórmula:

$S=200km/h.2h$

Entendeu? Agora vamos usar uma coisa mais prática: um copo de vidro deitado está se movendo em uma velocidade constante de 2 m/s a um tempo de 2 m, qual a distância percorrida pelo copo sobre uma mesa plana? É simples, é só seguir a fórmula:

$S=2m/s.2m$

Mas para resolver esta conta, nós teremos que fazer uma coisinha a mais. Teremos que transformar aqueles 2 minutos em segundos, mas como fazer isso? Simples, um minuto tem 60 segundos, então, dois minutos tem 120 segundos, então, a fórmula completa ficaria assim:

$S=2m/s.120s$

Agora que já sabemos como calcular a distância de um corpo com os dados velocidade e tempo, vamos aprender como calcular a velocidade com os dados distância e tempo. A fórmula para descobrir a velocidade usando a distância e o tempo é a seguinte:

V = ΔS/Δt

Por exemplo. Um carro percorreu 200 km em 2 horas, quantos quilômetros por hora este carro é capaz de percorrer? Portanto qual a velocidade por hora desse carro? É simples, é só executar a fórmula descrita acima.

Agora, falta apenas uma fórmula para estudar, a de tempo com os dados velocidade e distância. A fórmula é a seguinte:

t = ΔS/Δv

Agora chegou a hora de aprender sobre os gráficos de cada fórmula citada acima. A seguir temos todos os gráficos:

S (km)

5| |

4| |

3| |

2| |

1| |

0| |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ t

t0 t1 t2 t3 t4 t5

Quando estamos cuidando de um MRU a linha é sempre reta e a velocidade sempre constante, por isso a linha é sempre reta.

MRUV

O MRUV, Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, também é um movimento retilíneo, ou seja, acontece sempre em linhas retas só que ao invés de ter velocidade constante, esta velocidade altera constantemente. Neste tipo de movimento entramos com uma outra grandeza, a aceleração, que nada mais é do que a grandeza que calcula a variação de velocidade em um determinado período de tempo. Por exemplo, um carro estava em uma velocidade inicial (t0) 0m/h, este carro ia aumentando sua velocidade em 5 m/h a cada segundo, então dizemos que a aceleração do carro era de 5 m/h a cada segundo. Se você não entendeu, a tabela a seguir irá explicar facilmente:

Aceleração do carro durante 4 segundos

1s	2s	3s	4s
5m/h	10m/h	15m/s	20m/s

Entendeu? Fácil não?