Cinemática

A cinemática é a parte da mecânica que estuda o movimento, sem se preocupar com as causas desse movimento.

Movimento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Definição:

O Movimento Rectilíneo Uniforme é aquele cuja trajectória é rectilínea e cuja velocidade, diferente de 0, é constante em módolo, direcção e sentido. Por isso, um móvel animado de movimento rectilineo uniforme percorre distancias iguais em intervalos de tempos iguais.

Movimento retilíneo uniforme (MRU) é descrito como um movimento de um móvel em relação a um referencial, movimento este ao longo de uma reta de forma uniforme, ou seja, com velocidade constante. Diz-se que o móvel percorreu distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. No MRU a velocidade média assim como sua velocidade instantânea são iguais.

Obs: A velocidade instantânea refere-se a um determinado intervalo de tempo “t” considerado, definida matematicamente por; V=limΔt->0=Δs/Δt. Para o estudo da cinemática no ensino médio não é especialmente necessária sabermos a conceituação matemática de velocidade instantânea,uma vez que envolve limites assim como diferenciais que só são vistos na maioria das vezes no ensino superior em relação aos cursos de exatas. Basta sabermos o cálculo da velocidade média pois ambos são iguais como mencionado acima.

Leis dos Espaços –Função Horária que define o MRU

Inicialmente consideramos que para definirmos a velocidade de um móvel no MRU, basta “trabalharmos” com a principal fórmula que descreve este movimento, vejamos;

V=ΔS/ΔT

Onde;

Δs= variação de espaço ou descolamento

Δt= variação de tempo, ou intervalo de tempo

Exemplo: Um carro encontra-se no Km 32 -em relação a uma determinada rodovia- ao mesmo tempo o condutor verifica seu relógio ao qual o mesmo marca 13h. Posteriormente seu veículo encontra-se no km 160, novamente o condutor verifica seu relógio que marca 14h:30min. O condutor, um amante da cinemática resolve calcular sua velocidade, considerando a mesma constante durante todo o percurso. Qual foi o valor da velocidade calculada?

Resolução: Primeiramente devemos identificar que o movimento é retilíneo uniforme, agora podemos aplicar a fórmula prática da velocidade no MRU.

V=ΔS/ΔT

ΔS=160 km-32 km=128 km

ΔT= 14,5h-13h=1,5h

Logo:

V=128 km/1,5h=85,3km/h

Agora vamos considerar que um móvel em MRU desloca-se de uma posição inicial so no instante to=0s(origem do tempo) até uma posição s num instante posterior denominado t com uma velocidade v. Vamos calcular a velocidade “v” desse móvel considerando o movimento retilíneo uniforme.

V=ΔS/ΔT

V=s-s_o/t-t_o

Como t_o=0s

V=s-s_o/t

“Isolando” s

S=s_o+vt

Movimento Uniformemente Variado

Também conhecido como movimento acelerado, consiste em um movimento onde há variação de velocidade, ou seja, o móvel sofre aceleração à medida que o tempo passa.

Mas se essa variação de velocidade for sempre igual em intervalos de tempo iguais, então dizemos que este é um Movimento Uniformemente Variado (também chamado de Movimento Uniformemente Acelerado), ou seja, que tem aceleração constante e diferente de zero.

O conceito físico de aceleração, difere um pouco do conceito que se tem no cotidiano. Na física, acelerar significa basicamente mudar de velocidade, tanto tornando-a maior, como também menor. Já no cotidiano, quando pensamos em acelerar algo, estamos nos referindo a um aumento na velocidade.

O conceito formal de aceleração é: a taxa de variação de velocidade numaunidade de tempo, então como unidade teremos:

Aceleração

Assim como para a velocidade, podemos definir uma aceleração média se considerarmos a variação de velocidade  em um intervalo de tempo  , e esta média será dada pela razão:

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