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Cinemática. Professor PH. Cinemática. A cinemática (do grego kinema , movimento) é o ramo da física que procura descrever matematicamente os movimentos sem se preocupar com as forças que originam estes movimentos. Móvel. Professor PH.

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Presentation Transcript
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Cinemática

Professor PH

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Cinemática

A cinemática (do grego kinema, movimento) é o ramo da física que procura descrever matematicamente os movimentos sem se preocupar com as forças que originam estes movimentos.

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Móvel

Professor

PH

É qualquer corpo que pode se movimentar em relação a um referencial adotado. Por exemplo: um automóvel em relação à Terra. É importante salientar que um móvel não é um objeto que efetivamente se desloque, ou seja, que não esteja fixo no chão.

  • Ponto Material:
  • Um corpo é considerado como um ponto material quando as suas dimensões forem desprezíveis em relação à sua trajetória ou ao local onde ele se encontra.
  • Corpo Extenso:
  • Um corpo é considerado como um corpo extenso quando as suas dimensões não forem desprezíveis em relação à sua trajetória ou ao local onde ele se encontra.
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Móvel

Professor

PH

Por exemplo: um carro. Se o local de referência for a garagem de sua casa, ele será um corpo extenso. Se o local de referência for a extensão da Linha Verde (BA), ele será um ponto material.

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Movimento e Repouso

Professor

PH

Dizemos que um corpo se encontra em movimento, sempre que a sua posição se modificar, no decorrer do tempo, em relação a um certo referencial.

Dizemos que um corpo se encontra em repouso, sempre que a sua posição se mantiver (for a mesma), no decorrer do tempo, em relação a um certo referencial.

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Movimento e Repouso

Professor

PH

Por exemplo: considere uma pessoa sentada na poltrona de um avião que está em pleno vôo. Podemos dizer que a pessoa está em repouso em relação às poltronas do avião, por outro lado, podemos dizer também que ela está em movimento em relação ao solo.

PORTANTO, NÃO EXISTE MOVIMENTO OU REPOUSO ABSOLUTO, SEMPRE SÃO RELATIVOS AO REFERENCIAL.

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Trajetória

Professor

PH

A trajetória mostra o caminho pelo qual um móvel irá passar ou o caminho no qual ele passou à partir do momento em que entrou em movimento em relação a um referencial.

A TRAJETÓRIA TAMBÉM É RELATIVA AO REFERENCIAL.

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Placa quilométrica no km 37 de uma rodovia. Ela está a 37 km do marco zero dessa rodovia.

Posição (ou espaço)

Professor

PH

Chamamos de posição ao local ocupado pelo corpo em relação a um dado referencial, num dado instante.

Se um veículo está no km 37 da Rodovia Cândido Portinari, não sabemos em que sentido ele está se movendo ou mesmo se ele está em movimento, pois ele pode inclusive estar parado.

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Deslocamento

Professor

PH

O deslocamento escalar é a variação de posição sofrida por um móvel sobre uma trajetória. Trata-se de uma simples comparação entre a posição final e a posição inicial do móvel em um trajeto qualquer.

Neste exemplo, o deslocamento entre os pontos B e J é de 8 metros.

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Deslocamento

Professor

PH

DS = S– So

DS = Deslocamento escalar

S = Posição final do móvel

S0 = Posição inicial do móvel

No exemplo anterior, vemos que:

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Deslocamento

Professor

PH

É importante ressaltar que deslocamento escalar e distância percorrida são conceitos diferentes. Enquanto o deslocamento escalar é uma simples comparação entre a posição inicial e a posição final, a distância percorrida é a soma de todos os espaços percorridos pelo móvel.

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Deslocamento

Professor

PH

Veja este outro exemplo:

A partícula sai da posição B, vai até J e retorna a G.

Qual seu deslocamento total? Qual sua distância percorrida total?

Qual o deslocamento entre J e G? É possível um deslocamento negativo?

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Vm = Velocidade escalar média

DS = Deslocamento escalar

Dt = Tempo gasto

Velocidade Média

Professor

PH

É a relação entre o deslocamento escalar e o tempo gasto na sua realização. Pode ser dada em m/s, km/h, cm/s etc. A velocidade escalar média não depende da forma da trajetória (retilínea ou curvilínea). Só depende das condições no início e no final do movimento considerado, e do tempo gasto na sua realização.

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x 3,6

Km/h

m/s

 3,6

Unidades de Velocidade

Professor

PH

No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade de velocidade é m/s (metros por segundo). Entretanto, estamos mais acostumados a utilizar o km/h (quilômetros por hora). Então, é importante saber transformar de uma unidade para a outra. Para fazer esta transformação adotamos a seguinte regra:

Por exemplo:

72 km/h = 20 m/s (dividir 72 por 3,6)

30 m/s = 108 km/h (multiplicar 30 por 3,6)

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Considerações

Professor

PH

Observe que a velocidade escalar média é dada pela razão entre o deslocamento escalar e o intervalo de tempo, e não como usamos no cotidiano, fazendo a razão entre a distância efetivamente percorrida e o intervalo de tempo.

Isso significa que a velocidade média pode ser positiva, negativa ou mesmo nula, pois depende do valor do deslocamento escalar.

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Considerações

Professor

PH

S > 0, então Vm > 0. O móvel se desloca a favor da orientação da trajetória. Movimento Progressivo.

S  0, então Vm 0. O móvel se desloca contra a orientação da trajetória. Movimento Retrógrado.

S = 0, então Vm = 0. O móvel permaneceu parado ou o móvel se deslocou e retornou ao ponto inicial.