Cinemática Retilínea

Resumo

Fala gente bonita, nós somos o Responde Aí, e estamos aqui hoje para introduzir um assunto bem famoso na física: cinemática retilínea.

Vamos começar fazendo a seguinte pergunta: O que é cinemática?

A cinemática é o ramo da física que estuda o movimento dos corpos sem se preocupar com a causa desse movimento. E podemos separá-la em dois blocos: a cinemática retilínea, que estuda o movimento dos corpos em linha reta, e a cinemática angular, que estuda o movimento de corpos em círculos ou curvas.

Existem alguns conceitos iniciais que são de extrema importância para a cinemática retilínea: deslocamento, velocidade média, tempo e aceleração média.

O deslocamento é definido como a distância percorrida polo corpo. Por exemplo, digamos que você tem que ir da sua casa até a esquina, percorrendo uma linha reta. A sua casa fica na posição $0~metros$ e a esquica na posição $20~metros$:

O deslocamento, que representamos por $ΔS$, será dado pela posição final menos a posição inicial.

$$ΔS=S-S_0$$

Para o exemplo: $ΔS=20-0=20~metros$

Já o tempo, é definido como o tempo que você leva para percorrer determinado deslocamento. Voltando ao exemplo, digamos que você leve $1800~~ segundos$ para sair da sua casa e chegar até a esquina, então o tempo, que denotamos por $Δt$, será igual a $1800~~segundos$.

Agora, a velocidade média, é definida como a distância percorrida por unidade de tempo. Matematicamente ela é a razão entre o deslocamento e o tempo:

$$V=\frac{ΔS}{Δt}$$

Obs.: Enquanto o deslocamento é expresso em $metros$ e o tempo em $segundos$, a velocidade é expressa em $metros/segundos~(m/s)$.

Para o nosso exemplo, a velocidade será:

$$V=\frac{20~metros}{1800~segundos}=0,01~m/s$$

Por fim, a aceleração média é definida como o quão rápido a velocidade varia em um intervalo de tempo. Até aqui estávamos considerando que você para sair da sua casa e chegar até a esquina você caminhou sempre no mesmo rítmo, ou seja, sua velocidade foi a mesma durante todo o percurso. Mas vamos pensar que você pode ter começado andando devagar, depois começou a andar mais rápido, depois começou a correr um pouco e depois correu muito e aí sim chegou até a esquina. Concorda que nesse caso a velocidade foi se modificando, foi aumentando? E é exatamente isso que vai medir a aceleração, o quanto a sua velocidade está mudando em um intervalo de tempo. Matematicamente temos o seguinte:

$$a=\frac{ΔV}{Δt}$$

A aceleração é expressa em $metros/segundo~ao~quadrado~(m/s^2)$

É bem importante você conhecer essas quatro variáveis, eles são imprescindíveis na cinemática retilínea.

Além disso, podemos classificar os movimento dentro da cinemática retilínea em movimento retilíneo uniforme (MRU), que são aqueles movimentos que ocorrem com velocidade constante, ou seja, sem aceleração, e movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), que são aqueles que ocorrem com aceleração constante.

Ainda existem diversas equações que descrevem cada um desses dois movimentos.

Podemos citar a função horária da posição, que é uma equação do movimento retilíneo uniforme, que relaciona a velocidade, o tempo e as posições finais e iniciais do corpo. Ela é expressa da seguinte maneira:

$$S=S_0+Vt$$

E tem muito mais equações. Não vamos entrar em todos esses detalhes aqui, mas todas essas demais equações e outros conceitos dentro da cinemática retilínea são muito importantes e vão cair na sua prova. Pensando nisso, nós do Responde Aí, preparamos o que chamamos de Raio-X, onde todo o conteúdo que você precisa está separado em capítulos e tópicos, para o seu aprendizado ser mais organizado e objetivo, e listado tudo aqui em baixo. Confere aí 👇🏾

Raio-X

Livros Resolvidos

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  • Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - Hugh D. Young e Roger A. Freedman
  • Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick
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  • Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick
  • Curso de Física Básica - Mecânica Volume 1 - Herch Moysés Nussenzveig
  • Conteúdos Complementares