1-Quais são os conceitos fundamentais da Cinemática? Explique cada um deles.
Soluções para a tarefa
Resposta:
Referencial: O referencial é o corpo a partir do qual as observações dos fenômenos são feitas. Como exemplo, podemos imaginar que os passageiros dentro de um carro, tomando o veículo por referencial, estarão em repouso; mas tomando um ponto fixo fora do carro, todos os passageiros estarão em movimento.
→ Movimento e repouso: A partir da concepção de referencial, podemos entender que movimento e repouso são conceitos relativos, pois o que está em movimento para um observador em determinado referencial pode estar em repouso para outro observador e vice-versa.
Se a Terra for tomada como referencial, podemos dizer que os prédios, as cidades, os países, tudo está em repouso. Porém, se o Sol for tomado por referencial, a Terra e tudo sobre a sua superfície possuem movimentos de rotação e translação.
→ Trajetória: é o caminho feito por um corpo que se movimenta em relação a um referencial. Esse conceito também é relativo, pois dois referenciais diferentes podem ter visões diferentes de um mesmo movimento. Imagine que uma aeronave libere uma carga com suprimentos em pleno voo. A imagem abaixo mostra as trajetórias da carga vistas por um observador dentro da aeronave e por alguém no solo.
Para um passageiro na aeronave, a trajetória da carga é retilínea; mas para alguém no solo, a trajetória é uma curva, pois a carga acompanha a aeronave.
Movimento uniforme
Movimento uniforme é aquele em que a velocidade de um corpo é constante, deslocando-se apenas em linha reta. A principal equação usada para o estudo do movimento uniforme é a função horária da posição, mostrada a seguir:
Movimento uniformemente variado
Movimento uniformemente variado é nome dado ao tipo de movimento em que a velocidade de um corpo muda a taxas constantes. No caso em que o movimento tem a sua velocidade incrementada, dizemos tratar-se de um movimento acelerado, se a velocidade diminui, dizemos tratar-se de um movimento retardado.
As equações mais importantes para a descrição do movimento uniformemente variado são as funções horárias da posição, da velocidade e a equação de Torricelli, confira cada uma dessas equações agora:
Movimento circular uniforme
Movimento circular é aquele em que a direção da velocidade de um móvel muda constantemente, de modo que a sua distância a um ponto do espaço permaneça constante. Mesmo que chamado de movimento circular uniforme, esse movimento é acelerado, uma vez que, para que se possa descrever uma trajetória circular, é necessária a existência de uma aceleração centrípeta.
No estudo do movimento circular, deparamo-nos com uma grande quantidade de equações, uma vez que existem: equações que calculam deslocamento e velocidade escalar; equações que calculam grandezas angulares, tais como velocidade angular; e, por fim, equações que servem para relacionar esses dois tipos de grandezas.
Confira algumas das mais importantes equações do movimento circular:
A velocidade angular é determinada pela frequência ou pelo período da rotação.
A velocidade escalar é determinada pelo produto da velocidade angular com o raio de rotação.
A frequência de um movimento circular corresponde ao inverso de seu período.
Movimento circular uniformemente variado
Movimento circular uniformemente variado (MCUV) é um caso um pouco mais geral do MCU. Nele, além de uma aceleração centrípeta, há acelerações angular e tangencial constantes, que fazem com que a velocidade angular do móvel varie de maneira uniforme. Assim como fazemos no movimento uniformemente variado, no estudo do MCUV usamos funções horárias de posição e velocidade bastante similares, confira