TRABALHO DE FISICA

• O movimento na Física

Em Física, movimento é a variação da posição de um objeto ou ponto material no decorrer do tempo em relação a um referencial inercial, suas características são descritas pela Cinemática.

Movimento na física

Em Física, movimento é a variação da posição de um objeto ou ponto material no decorrer do tempo, suas características são descritas pela Mecânica O movimento é sempre relativo. Se não tomar-se um referencial, não poder-se-á dizer se algo está em movimento ou parado. A essencialidade do referencial pode ser entendida a partir do seguinte exemplo:
Imagine um pombo descansando sobre uma árvore. Aparentemente ele está parado. Porém a Terra continua girando em torno de seu eixo, e ao redor do Sol, e, portanto, tudo que está sobre a superfície terrestre também se move. Logo, em relação ao Sol, o pombo está se deslocando conforme o tempo passa: em movimento.
A partir da constatação da expansão do universo, há um consenso na Física em aceitar que nada está em repouso absoluto.

Deslocamento

O deslocamento de um corpo é definido como a variação de sua posição dentro de uma trajetória determinada. O deslocamento representa a porção da trajetória pela qual o móvel se deslocou; pode ser expresso na forma escalar ou na forma vetorial. (Os respectivos símbolos são e ).

Velocidade

A velocidade (símbolo v) é a razão entre um deslocamento e o intervalo de tempo levado para efetuar esse deslocamento. Pode ser considerada sob o aspecto vetorial ( - tem direção, sentido e módulo) ou escalar, e é matematicamente expressa por:

O que chamamos de velocidade escalar também é cotidianamente conhecido como rapidez.
A velocidade instantânea é definida como o espaço percorrido em um intervalo de tempo que tende a zero. É a velocidade do corpo naquele instante. Matematicamente:

Quando se considera um intervalo de tempo que não tende a 0, a velocidade é considerada média.
A velocidade depende do referencial. Um objeto pode mesmo estar parado (imóvel) em relação a outro, sendo que ambos estejam se deslocando em relação a um terceiro com a mesma velocidade.
A velocidade pode ser expressa em inúmeras unidades de medida, que relacionem o espaço (L) e o tempo (T) na forma v = (L) (T)^-1. O SI tem como unidade padrão para velocidade o metro por segundo (m/s), mas unidades comumente usadas incluem o quilômetro por hora (km/h), centímetro por segundo (cm/s), milhas por hora (mph - no Sistema Imperial), etc.

Aceleração

A aceleração (símbolo a) é a taxa de variação da velocidade. Acelerar um corpo é variar sua velocidade em um período de tempo.
A aceleração é uma grandeza vetorial de dimensão comprimento/tempo², ou (L)(T)^-2. No SI, é quantificada em metros por segundo quadrado.
A aceleração pode ter valores positivos ou negativos, respectivamente chamados aceleração e desaceleração, bem como direção e sentido.

Onde

       é o vetor aceleração

       é o vetor velocidade

       é o tempo

No SI, a equação fornece a na unidade m/(s · s) ou m/s²
Uma equação alternativa é:

onde

       é a aceleração média

       é a velocidade inicial

       é a velocidade final

       é o tempo

                                                                                                    Deslocamento

DESLOCAMENTO (ΔS)

A posição de um objeto (móvel) pode variar à medida que ele se afasta ou se aproxima do referencial, e a essa variação de posição chamamos deslocamento.

O deslocamento de um móvel (objeto) é representado por ΔS (lê- se: "delta s") e corresponde à localização que o móvel ocupa no final do movimento (posição final s) menos sua posição no início do movimento (posição inicial S₀).

Matematicamente:

Exemplo:

Um automóvel, sobre uma estrada, parte da cidade A (km 10) no instante 3 horas, passa pela cidade B (km 410) no instante 7 horas e chega à cidade C (km 310) às 8 horas.



Podemos então determinar:

I. Entre as cidades A e B

O espaço inicial (S₀): S₀ = 10 km

O espaço final (S): S = 410 km

O instante inicial (t₀): t₀ = 3 h

O instante final (t): t = 7 h

O intervalo de tempo (Dt): Dt = t - t₀ Dt_AB = 7 - 3 = 4 Dt_AB = 4h

Deslocamento (DS): DS = S - S₀ DS_AB = 410 - 10 = 400 DS_AB = 400km


II. Entre as cidades B e C

O espaço inicial (S₀): S₀ = 410 km

O espaço final (S): S = 310 km

O instante inicial (t₀): t₀ = 7h

O instante final (t): t = 8 h

O intervalo de tempo (Dt): Dt = t - t₀ Dt_BC = 8 - 7 = 4 Dt_BC = 1h

Deslocamento (DS): DS = S - S₀ DS_BC = 310 - 410 = -100 DS_BC = -100km


III. Entre as cidades A e C

O espaço inicial (S₀): S₀ = 10 km

O espaço final (S): S = 310 km

O instante inicial (t₀): t₀ = 3 h

O instante final (t): t = 8 h

O intervalo de tempo (Dt): Dt = t - t₀ Dt_AC = 8 - 3 = 4 Dt_AC= 5h

Deslocamento (DS): DS = S - S₀ DS_AC = 310 - 10 = 300 DS_AC = 300km

Importante:

O deslocamento escalar é uma grandeza algébrica, portanto pode ser positiva, negativa ou nula, e não deve ser confundido com a distância efetivamente percorrida.

Por exemplo, quando o móvel se desloca a favor da orientação da trajetória, o deslocamento escalar é positivo (DS > 0); quando se desloca contra a orientação da trajetória, é negativo (DS < 0).

Se o móvel voltar ao ponto de partida através de uma trajetória fechada, sem inverter o sentido de seu movimento, então DS não será nulo e sim igual à distância percorrida. Por exemplo, numa corrida de fórmula 1 a pista corresponde a uma trajetória fechada e ao completar uma volta teremos DS = distância efetivamente percorrida.                                                                            

          

    CAMINHO   PERCORRIDO                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      Considermos uma pessoa que sai do ponto A e passa pelos pontos B, C e D, onde para, segundo a trajetória indicada na figura abaixo.


Podemos calcular o caminho percorrido pela pessoa efetuando a soma dos segmentos.

Caminho percorrido = AB + BC + CD = 100 + 400 + 400 = 900 m

Já o deslocamento é a medida do segmento que representa a distância entre a posição inicial e a posição final da pessoa. (No nosso caso é a medida do segmento AD). Utilizando o teorema de pitágoras teremos:

d² = 400² + 400²
d = 565,685 m