Introdução à cinemática.

Antes de começar vamos lembrar de algumas coisas importantes já vista neste curso.

1 - É fácil identificarmos a direção e o sentido do movimento de qualquer corpo.  Basta olharmos qual é a direção e o sentido do vetor velocidade, que pode ser representado no desenho através de uma flechinha. (É importante termos esta informação !!!)

	Nesta figura, é impossível sabermos o que a bolinha está fazendo.  Se ela está parada, movimentando-se para a direita, para a esquerda ou batendo no chão.
	Para resolvermos o problema colocamos o vetor velocidade.  Com ele sabemos agora que a bolinha está movimentando-se para a direita.  Fácil, não é !!!

2 - Você também estudou que para um corpo realizar movimento retilíneo uniforme (MRU), ou ficar em repouso é necessário que nenhuma força atue sobre ele, ou que a soma de todas as forças que atuem sobre ele seja igual a zero  (F_R = 0).  Aliás esta é a 1ª Lei de Newton, a inércia.

3 - Estudamos também que todas vez que um corpo  A  aplica uma força sobre um outro corpo  B, este corpo  B  aplica também uma força sobre o corpo  A.  Estas duas forças (ação e reação) possuem a mesma intensidade e direção, porém sentidos opostos (3ª Lei de Newton). 

4 - Vimos que para um corpo realizar qualquer um dos outros movimentos é necessário que existam forças resultantes diferentes de zero atuando sobre os mesmo, e dependendo da maneira como estas forças estão atuando, teremos os diversos tipos de movimento conhecidos.

5 - Vamos analisar alguns casos:

	Aqui não existem forças agindo sobre o corpo (lembrando que a peso e a normal se anulam).  Como ele possui uma certa velocidade, seu movimento é MRU.
	Força resultante na direção e no sentido do movimento : MRA
	Força resultante na direção do movimento e no sentido contrário : MRR
	Força resultante formando um ângulo de 90º com o vetor velocidade : MCU
	Força resultante formando um ângulo menor que 90º (ângulo agudo) com o vetor velocidade : MCA
	Força resultante formando um ângulo maior que 90º (ângulo obtuso) com o vetor velocidade : MCA

A cinemática (...do grego kínema, que significa movimento)

Quando sabemos quais são as forças que atuam sobre algum corpo, temos condições de descobrir o tipo de movimento realizado pelo mesmo.  Mas aqui não precisaremos nos preocupar com isso.  Vamos estudar somente os movimentos, e com as ferramentas certas poderemos descrever o movimento de qualquer corpo.

Você antes precisará entender quatro grandezas que serão muito usadas daqui pra frente, o tempo, o espaço, a velocidade e a aceleração.

Mãos à obra ...

Tempo

Você irá utilizar o tempo praticamente de duas maneiras diferentes.  Veja o exemplo:

"Minha prova começou as 7:00h e terminou as 7:50h.  Durou portanto 50min."

Vamos analisar a situação acima, ou melhor, os três números:   7:00h , 7:50h  e  50min.

• 7:00h representa o instante de tempo em que a prova começou.  Posso chamá-lo de instante inicial e representá-lo da seguinte maneira :  t_i = 7:00h

• 7:50h representa o instante de tempo em que a prova terminou.  Posso chamá-lo de instante final e representá-lo da seguinte maneira : t_f = 7:50h

• 50 min representa o intervalo de tempo de duração da prova.  Posso representá-lo da seguinte maneira : Dt = 50min.

Obviamente o que eu fiz para calcular o intervalo de tempo foi utilizar a seguinte expressão :  Dt = t_f - t_i

Veja aqui uma representação do que significa cada uma destas coisas:

Veja algumas unidades que podem ser usadas para medir o tempo: segundo, minuto, hora, dia, mês, ano século,  milênio etc.  Mas somente o segundo pertence ao Sistema Internacional.

Espaço  (...ou posições)

Você sabe como é dado a numeração para as casas ?  Costuma ser a distância em metros entre o início da rua e a localização da casa.  Por exemplo:  o número da minha casa é 71, o que significa que minha casa fica a 71 metros do início da rua.

 Vamos então analisar o seguinte exemplo :

"Um carteiro entrega uma carta para o Juquinha na Rua dos Papagaios nº 12, e a próxima carta deve ser entregue para o Pedro Álvares, que mora na mesma rua no nº 62. A distância entre as duas casas é de 50m"

Da situação acima podemos concluir algumas coisas a respeito do movimento do carteiro:

• 10m representa a posição onde o carteiro iniciou o seu movimento.  Posso chamá-la de posição inicial, e representá-la da seguinte maneira : S_i = 12m

• 40m representa a posição onde o carteiro terminou o seu movimento.  Posso chamá-la de posição final, e representá-la da seguinte maneira : S_f = 62m

• 30m representa a distância entre as duas posições citadas acima (a posição final e a inicial).  Costumamos chamá-la de variação do espaço, e representá-la da seguinte maneira :  DS

Veja aqui uma representação do que significa cada uma destas coisas:

Veja algumas unidades que podem ser usadas para medir o espaço: centímetro, metro. quilômetro, milhas, anos luz etc.  Mas somente o metro pertence ao Sistema Internacional.

CUIDADO : Um erro muito comum é o de confundir variação do espaço com distância percorrida.  Note que o carteiro poderia no meio do caminho ir até a casa de número 20, voltar para a de número 15 e depois ir até a casa de número 40.  Neste caso a variação do espaço continuaria sendo 30m, pois ela só depende da posição inicial e da final, mas a distância percorrida seria maior.

Também é importante saber que para localizarmos um corpo sobre uma trajetória é necessário conhecermos sua posição, e que esta pode estar à direita ou a esquerda do ponto de origem das posições (S = 0m).  Para não haver confusão, e para não ficarmos toda hora falando 5m à direita da origem, ou 5m à esquerda da origem, adotasse um sinal para cada uma delas.  Veja o desenho:

Note que se o corpo localiza-se sobre a posição 4m à direita da origem, dizemos que sua posição é  S = 4m.  Se o corpo localiza-se sobre a posição 4m à esquerda da origem dizemos que sua posição é  S = - 4m.  Esta é a função do sinal na representação das posições..