O que é um referencial? O que é um referencial inercial? O que é uma partícula livre? Como se comporta uma partícula livre em um referencial inercial? (valor=1,5)

Passo 1

O enunciado pede quatro definições básicas de mecânica clássica: o que é um referencial, o que é um referencial inercial, o que é uma partícula livre e como essa partícula se comporta em um referencial inercial. O conteúdo envolve cinemática e a primeira lei de Newton, onde precisamos entender coordenadas, observadores e o conceito de forças resultantes.

Passo 2

Um referencial é um sistema de coordenadas e relógios atrelado a um observador, usado para descrever posição, velocidade e aceleração de partículas. É como uma “rede” de eixos x,y,z e um contador de tempo t que permite medir grandezas físicas.

Passo 3

Um referencial inercial é aquele em que um corpo sem interação externa não acelera. Em outras palavras, é um referencial onde, se a força resultante sobre uma partícula for nula, ela mantém velocidade constante. Formalmente, num referencial inercial vale \sum \vec F = 0 \implies \dfrac{d\vec v}{dt} = \vec 0.

Passo 4

Uma partícula livre é um corpo pontual sobre o qual não atuam forças externas ou cuja força resultante é zero. Não é confundir com “isolada” (sem contato algum), mas sim que os efeitos de todas as forças se cancelam, de modo que a resultante seja \vec 0.

Passo 5

Em um referencial inercial, uma partícula livre, tendo \sum \vec F = 0, satisfaz \dfrac{d\vec v}{dt}=0. Isso significa que sua velocidade \vec v permanece constante e sua trajetória é uma reta. Esse movimento chama-se movimento retilíneo uniforme (MRU).

Resposta

Um referencial é um sistema de coordenadas e relógios atrelado a um observador para medir posição e tempo.
Um referencial inercial é aquele em que corpos sem força resultante mantêm velocidade constante.
Uma partícula livre é um corpo pontual sobre o qual a soma das forças é zero.
Em um referencial inercial, uma partícula livre descreve movimento retilíneo uniforme ( \vec v= constante).

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