Cinemática
é a parte da Física em que estudamos os movimentos
sem nos
preocuparmos com as suas causas, relacionando conceitos de geometria
e
tempo.
Além
de um resumo sobre Cinemática, nesta página
você encontra 23 apostilas para download.
..
Alguns
conceitos importantes em Cinemática, são:
Ponto
material: também denominado partícula,
é um corpo cujas dimensões são desprezíveis
em comparação com as distâncias envolvidas
no movimento em estudo. Como exemplo, imagine um carro
viajando numa rodovia de São Paulo para o Rio de
Janeiro: suas dimensões são desprezíveis
quando comparas com as distâncias envolvidas no
problema.
Considerações
importantes:
Não
existe rotação de ponto material;
Ponto
material possui massa e esta não é desprezível.
Corpo
extenso: é o corpo cujas dimensões
não são desprezíveis em comparação
com as distâncas envolvidas no movimento em estudo.
Imagine um carro que procura estacionar entre dois outros
carros: suas dimensões são bem consideráveis
quando comparadas com as distâncias envolvidas.
Referencial:
é o corpo em relação ao qual identificamos
se um móvel está em movimento ou em repouso.
Podemos, em conclusão ao referencial, afirmar que:
Um
ponto material está em repouso em relação
a um determinado referencial quando sua posição,
para este referencial, não varia no decurso do
tempo;
Um
ponto material está em movimento em relação
a um determinado referencial quando sua posição,
para este referencial, varia no decurso do tempo.
Trajetória:
é a linha determinada ligando-se as diversas posições
ocupadas por um móvel no decorrer do tempo.
O
conceitos de movimento de um ponto material depende do
referencial em relação ao qual o fenômeno
é observado. Uma partícula pode estar em
movimento para um observador num certo referencial e em
repouso para outro observado num outro referencial; podemos
ainda ter dois observadores em referenciais distintos
observando movimento, porém com trajetórias
diferentes. Observe o exemplo:
Uma
esfera se desprende do teto: para o observador (1-verde),
dentro do vagão do trem, a trajetória (em
verde) é um segmento de reta vertical; para o observador
(2-vermelho), fixo na estação, a trajetória
(em vermelho) é uma curva denominada parábola.
Função
Horária: é a função
que relaciona a posição ocupada pelo corpo
com o tempo.
Deslocamento
e Deslocamento Escalar (Distância Percorrida): consideremos
a semi-circunfrência de raio R, representada a seguir.
Sendo a linha pontilhada vermelha a trajetória
do móvel, observamos que a distância percorrida
(deslocamento escalar) equivale a .R
(metade do comprimento da circunferência). No entando,
o deslocamento (também denominado deslocamento
vetorial) é definido como a distância entre
as posições final e inicial (em linha reta),
que equivale a 2R (diâmetro da semi-circunferência).
Algumas
considerações importantes:
O
valor absoluto de S
(variação do espaço) só
representa a distância que a partícula
percorreu se a partícula não inverter
o sentido de seu movimento;
Se
o móvel avançar, recuando em seguida,
de modo a retornar ao ponto de partida seguindo a mesma
trajetória, então teremos S=0
e, consequentemente Vm=0.
Para ilustrar, imaginemos uma bola atirada verticalmente
para cima, retornando ao ponto de lançamento;
a distância percorrida existe e é diferente
de zero, no entanto S=0;
Quando
o móvel retornar ao ponto de partida, percorrendo
uma trajetória fechada, sem inverter o sentido
de seu movimento, então S
não será nulo e sim igual à distância
percorrida. Por exemplo, se uma partícula percorre
uma trajetória com forma de circunferência,
de raio R, sempre avançando, então, ao
retornar ao ponto de partida, o seu S
será: S=2..R.
Velocidade
Escalar
Classificação
dos movimentos:
Quanto
à função horária
Movimento
Uniforme MU: é o tipo de movimento no qual a
velocidade escalar é constante, ou seja, o móvel
percorre distâncias iguais em intervalos de tempos
iguais;
Movimento
Uniformemente Variado MUV: trata-se do tipo de movimento
em que a velocidade escalar é variável
e a aceleração escalar é constante.
Observamos que neste caso são percorridas distâncias
diferentes em intervalos de tempo diferentes.
Quanto
à trajetória:
Movimento
retilíneo: é o movimento cuja trajetória
é descrita por uma reta; sua equação
característica é do 1º grau: y=ax+b;
Movimento
circular: é aquele cuja trajetória está
contida em uma circunfrência;sua equação
característica é: (x-a)²+(x-b)²=c²;
Movimento
parabólico: muito estudado em cinemática,
é aquele cuja trajetória está contida
numa parábola; é regido pela equação
do segundo grau y=ax²+bx+c
A
Física é ciência responsável
por investigar os fenômenos fundamentais da
natureza, detalhando sua estrutura, compreendendo
sua complexidade e aplicando todo este conhecimento
no desenvolvimento de novas tecnologias.
Seria
impossível pensarmos no que temos hoje sem
a contribuição de físicos do
passado, que através de investigações
desvendaram fenômenos ópticos, elétricos
e magnéticos, dentre outros, possibilitando
a existência de quase tudo que hoje facilita
as nossas vidas.
À
partir do início do século XX, com a
descoberta da mecânica quântica, foram
abertos novos horizontes como a interpretação
de fenômenos subatômicos e geração
de novas frentes de pesquisa.
Faz-se
necessária a capacidade de análise investigativa
tanto de fenômenos já conhecidos e que
precisam ser aprofundados, quanto de informações
novas. Alguns experimentos são mais teóricos
e de fácil acesso à maioria dos interessados,
outros são quase inacessíveis, dada
a estrutura exigida, como por exemplo no caso do LHC.
Exige-se
que o físico que pretende seguir ao ramo das
pesquisas tenha, além de conhecimentos sobre
Física, alguns pré-requisitos:
1. capacidade de explorar a lógica e, ao mesmo
tempo, desenvolver raciocínios nem sempre óbvios;
2. habilidades com matemática;
3. criatividade;
4. paciência e persistência.
O
Físico tem, basicamente, dois caminhos a seguir:
• Licenciatura: relacionada ao ensino da Física;
• Bacharelado: voltado para a pesquisa Física.
Devido
à grande quantidade de conhecimentos acumulada
nos últimos cem anos da pesquisa em Física,
tornou-se necessária a divisão da mesma
em Física Teórica e Física Experimental.
O
físico atual não está limitado
à sala de aula ou a um simples laboratório,
encontrando hoje um vasto campo de atuação.
Empresas de telecomunicações e de desenvolvimento
de tecnologia de ponta para a área médica
são grandes mercados em expansão para
os físicos. O mercado financeiro também
vem se mostrando muito promissor, visto que instituições
bancárias de grande porte têm admitido
físicos, dada sua alta capacidade de raciocínio
e habilidade de resolução de situações
em que se faz necessária a tomada de decisões
complexas, às vezes em curto espaço
de tempo.
O
licenciado em Física encontra vasto campo de
atuação em escolas, universidades e
cursos preparatórios para vestibular, além
de poder desenvolver pesquisas relacionadas à
Educação.
Nesta
página você encontra conceitos de Cinemática,
ponto material, corpo extenso, partícula, trajetória,
velocidade, velocidade escalar, velocidade média,
aceleração, função horária,
deslocamento escalar, distância percorrida, velocidade
vetorial, velocidade relativa, movimento uniforme, mu, movimento
retilíneo uniforme, movimento uniformemente variado,
movimento circular, gráficos, equação
de torricelli, lançamento vertical, lançamento
oblíquo, queda livre dentre outros.
.R
(metade do comprimento da circunferência). No entando,
o deslocamento (também denominado deslocamento
vetorial) é definido como a distância entre
as posições final e inicial (em linha reta),
que equivale a 2R (diâmetro da semi-circunferência).
S
(variação do espaço) só
representa a distância que a partícula
percorreu se a partícula não inverter
o sentido de seu movimento;
V>0
>0
