MECÂNICA - CINEMÁTICA

Capítulo 6

Cinemática

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

1. REFERENCIAL

É um corpo ou um conjunto de corpos que usamos

para estabelecer a posição de outros corpos.

2. MOVIMENTO E REPOUSO

MOVIMENTO REPOUSO

A posição de um corpo varia,

em relação a um referencial,

ao longo do tempo.

A posição de um corpo não

varia, em relação a um

referencial, ao longo do

tempo.

3. TRAJETÓRIA DE UM PONTO

É o caminho descrito

pelo corpo.

Depende do referencial.

Quando está em

repouso a trajetória é

um ponto.

4. DIREÇÃO E SENTIDO

Uma reta define uma direção no espaço. Essa reta

admite 2 orientações, que são os possíveis sentidos.

5. GRANDEZAS FÍSICAS

GRANDEZA FÍSICA ESCALAR GRANDEZA FÍSICA VETORIAL

É toda aquela que basta um

número e uma unidade para

que fique totalmente

determinada.

Massa

Volume

Temperatura

Densidade

É toda aquela que, além de

um número e uma unidade

de medida, necessita de

uma direção e de um sentido

para que fique totalmente

determinada.

Deslocamento

Velocidade

Força

1. FORÇA

É a grandeza que pode causar: Variações de velocidade de

um corpo

Deformações em um corpo

Para que uma força atue num corpo é preciso que haja uma interação entre esse corpo e outro. As interações podem ser de campo ou de contato.

No SI a unidade é N (kg.m.s-²)

Existe também o kgf, emque 1kgf=9,8 N

2. FORÇA RESULTANTE

É a soma vetorial de todas as forças que atuam num

corpo.É a resultante que altera a velocidade desse

corpo. Pode ser representada por R ou Fr.

Cinemática

ESTUDO DOS MOVIMENTOS

1. VELOCIDADE MÉDIA

É a variação do espaço percorrido ou deslocamento que ocorre, em média, na unidade de tempo escolhida.

No SI: m/s

No sentido da trajetória: V0 (movimento progressivo)

No sentido oposto da trajetória: V0 (movimento retrógrado)

deslocamento

intervalo de tempo

2. VELOCIDADE INSTANTÂNEA

É a grandeza que indica

a rapidez de um corpo

num determinado

instante.

3. ACELERAÇÃO

É a variação da velocidade instantânea que ocorre, em

média, na unidade de tempo.

Se dizemos que um móvel tem uma aceleração de 5m.s-2 ,

isso significa que a velocidade varia, em média, 5m.s-1 em

cada segundo.

variação da velocidade

intervalo de tempo

4. MOVIMENTOS

MOVIMENTO ACELERADO

MOVIMENTO RETARDADO

É quando o corpo é cada vez

mais veloz com o passar do

tempo.

É quando o corpo é cada vez

mais lento com o passar do

tempo.

MOVIMENTO UNIFORME

É quando sua velocidade é

constante e diferente de

zero. Assim, ele se desloca

sempre com a mesma

rapidez.

4. MOVIMENTOS

5. MOVIMENTO UNIFORME

É aquele em que a velocidade é constante

diferente de zero.

6. MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO

É aquele que em que a velocidade varia ao longo

do tempo de modo regular, uniforme.

7. QUEDA LIVRE

Quando um objeto cai livremente, sem a resistência do ar ou qualquer outro fator que se oponha ao movimento. Nessas circunstâncias, o único fator que atua no movimento do objeto é a atração gravitacional da Terra.

8. ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE

O valor da aceleração

da gravidade, o g, é o

mesmo para todos os

corpos em queda, numa

mesma localidade na

Terra.

g= 9,8 m.s-2

Costumamos aproximar

para fins práticos para

10 m.s-2

Cinemática

OS 3 PRINCÍPIOS DA DINÂMICA

1ª LEI DE NEWTON

PRINCÍPIO DA INÉRCIA

1ª LEI

Na ausência de forças externas (como atrito e

resistência do ar), um objeto em repouso permanece

em repouso e um objeto em movimento permanece

em movimento.

MASSA

Definição 1: grandeza associadaà quantidade de matéria que umcorpo possui.

Definição 2: é a medida dainércia de um corpo, ou seja, dadificuldade que temos paraproduzir nele uma aceleração.

Definição 3: é a medida dacapacidade que o corpo tem deexercer atração de determinadanatureza sobre outros corpos. (Ex:Terra e Lua)

No SI a unidade é o quilograma(kg)

2ª LEI DE NEWTON

PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA

2ª LEI

É chamada de Princípio Fundamental da Dinâmica.

Segundo ela, uma força F atuando sobre um corpo demassa m, provoca uma aceleração a. A aceleração de umcorpo submetido a uma força resultante externa éinversamente proporcional a sua massa. Ou seja, quantomaior a massa, maior a resistência à aceleração, maiorinércia.

Irá ser representada pela fórmula:

Neste caso, devemos calcular a força resultanterealizando uma soma vetorial das forças, antes de usar aSegunda Lei para calcular a aceleração.

Força Resultante (N)

Aceleração

(m.s-2)

Massa (kg)

3ª LEI DE NEWTON

PRINCÍPIO DA AÇÃO E REAÇÃO

3ª LEI

Toda vez que um corpo A exerce uma força F num

corpo B, este também exerce em A uma força F tal

que essas forças: Têm a mesma intensidade (módulo);

Têm a mesma direção;

Têm sentidos opostos;

Tem a mesma natureza, sendo ambas de campo ou ambas de contato.

Não se equilibram, pois estão aplicadas em corpos diferentes.

4. FORÇA PESO

É a força de campo (não nessecitacontato)relacionada ao campo gravitacional de um astro sobre um corpo de massa m.

P = m . g

g pode variar de astro para astro.

Um objeto de massa 1kg tem peso igual a 10 N. Alguém com massa de 70 kg tem peso de 700N.

Newton’s 2nd Law proves that different masses

accelerate to the earth at the same rate, but with different forces.

• We know that objects with different masses accelerate to the ground at the same rate.

• However, because of the 2nd Law we know that they don’t hit the ground with the same force.

F = ma

98 N = 10 kg x 9.8 m/s/s

F = ma

9.8 N = 1 kg x 9.8 m/s/s