CONCEITOS SOBRE OS MOVIMENTOS UNIFORMES E ACELERADOS Cinemática é a descrição dos movimentos sem considerar suas causas. A cinemática nos fornece a linguagem necessária para descrever como os objetos se movem. Para o estudo da Cinemática será necessário o conhecimento de alguns conceitos que serão vistos a seguir. 1. Referencial: É um sistema qualquer utilizado para se estudar o movimento de um ou vários corpos. 2. Movimento e Repouso: Só podemos afirmar que um corpo está em movimento, quando sua posição se modifica, em função do tempo, em relação a um determinado referencial. Exemplo: O automóvel da figura está em movimento em relação à árvore, mas está em repouso em relação ao motorista. 3. Trajetória: É o conjunto de pontos ocupados por um corpo em seu movimento. A trajetória de um corpo depende do referencial. Na figura, a trajetória da bomba em relação ao referencial ‘A’ é um arco de pois este observador vê dois movimentos simultâneos (queda livre e movimento horizontal). Para o referencial ‘B’, a trajetória da bomba é uma linha reta, uma vez que o avião executa o mesmo movimento horizontal da bomba. 4. Velocidade Média: A velocidade média é uma grandeza física que nos indica a rapidez com que um movimento se processa. Em uma viagem qualquer, quanto maior for a velocidade média de uma partícula, menor terá sido o tempo gasto entre os pontos de saída e chegada. A velocidade média nos fornece um valor que indica que, o tempo da viajem seria o mesmo caso o móvel fizesse a viajem com esse valor de velocidade constante. O cálculo da velocidade média é: V = distância total percorrida / tempo total da viagem. MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU) Quando um corpo se desloca com velocidade constante, ao longo de uma trajetória retilínea, dizemos que seu movimento é retilíneo e uniforme (a palavra uniforme indica que o valor da velocidade permanece constate). Como exemplo, suponha que um carro move-se em uma estrada plana e reta, com seu velocímetro indicando sempre uma velocidade de60 km/h. Isso significa que: Em 1,0 h o carro percorrerá 60 km; Em 2,0 h o carro percorrerá 120 km; Em 3,0 h o carro percorrerá 180 km e assim sucessivamente. Você poderia chegar aos mesmos resultados da distância percorrida multiplicando a velocidade pelo tempo gasto no percurso. Portanto pode-se escrever: distância = velocidade x tempo de forma sintética: d = vt Observe que para o cálculo de velocidade média utilizamos a mesma expressão! POR QUE? Suponha que um automóvel percorra uma distância de 600 km em 6h. A velocidade média desenvolvida nesse percurso foi de 100 km/h. Observe que durante esse movimento o automóvel pode (é bem provável que sim) ter sofrido variações. No exemplo citado, seu valor pode ter sido, às vezes, maior e, outras vezes, menor do que 100km/h. Entretanto, se a velocidade fosse mantida, durante todo o percurso, igual a 100 km/h, o automóvel teria percorrido a mesma distância naquele mesmo tempo! Por isso podemos utilizar a mesma expressão. MOVIMENTO RETILÍNEO ACELERADO Quando um movimento apresenta variação da sua velocidade, ao longo do tempo, o movimento é considerado acelerado - apresenta aceleração. Os movimentos retilíneos acelerados apresentam uma variação no módulo da velocidade (seja uma variação para mais ou para menos). Alguns autores utilizam o termo retardado para movimentos em que o valor da velocidade diminui. No entanto o termo aceleração é muito mais amplo e pode ser utilizado sempre que existe uma variação na velocidade. A aceleração é uma grandeza que indica como a velocidade de um corpo varia ao longo do tempo. Quando a variação da velocidade ocorre seguindo um padrão, dizemos que o movimento é retilíneo uniformemente acelerado e nestes casos podemos calculara a aceleração de acordo com a seguinte fórmula: am = ∆v ∆t em que ∆v é a variação da velocidade no intervalo de tempo ∆t. A unidade no S.I. para a aceleração é o m/s2 Para os movimentos uniformemente acelerados podemos utilizar as seguintes fórmulas: Cálculo da aceleração a = ∆v/ ∆t = vf - vi/∆t Cálculo da distância percorrida d = vi t + 1/2at2 Cálculo da velocidade em função da distância Vf 2= vi2 + 2ad Referências Bibliográficas Curso de Física 1, / Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga- São Paulo: Scipione 2005. Próprio autor.