Cinemática: Conceitos Básicos

Cartões · 61

Cinemática

Ramo da mecânica clássica que estuda o movimento dos corpos sem considerar as forças que o causam.

Referencial

Corpo ou sistema de eixos em relação ao qual se determina a posição e o estado de repouso ou movimento de um corpo.

Ponto material

Corpo cujas dimensões espaciais são desprezíveis em relação às distâncias do fenômeno estudado.

Corpo extenso

Corpo cujas dimensões espaciais influenciam significativamente no estudo do movimento em questão.

Repouso

Estado em que a posição de um corpo não varia no tempo em relação a um referencial escolhido.

Movimento

Estado em que a posição de um corpo varia ao longo do tempo em relação a um determinado referencial.

Trajetória

Linha geométrica formada por todas as posições sucessivas ocupadas por um corpo ao longo do tempo.

Posição (ou espaço)

Localização de um ponto material ao longo de uma trajetória em relação a uma origem predefinida.

Deslocamento escalar

Diferença entre a posição final e a posição inicial de um móvel ao longo de uma trajetória percorrida.

Distância percorrida

Comprimento total do trajeto efetivamente percorrido por um corpo, sendo sempre uma grandeza positiva.

Instante de tempo

Momento específico e pontual registrado em um cronômetro ou escala temporal.

Intervalo de tempo

Duração temporal decorrida entre dois instantes, calculada pela subtração do tempo inicial do final.

Velocidade escalar média

Razão entre a variação de posição escalar e o intervalo de tempo gasto no percurso.

Velocidade escalar instantânea

Velocidade de um móvel em um instante infinitesimalmente pequeno de tempo.

Conversão de km/h para m/s

Operação matemática que consiste em dividir o valor medido em km/h pelo fator 3,6.

Aceleração escalar média

Razão entre a variação da velocidade escalar instantânea e o intervalo de tempo correspondente.

Aceleração escalar instantânea

Taxa instantânea com que a velocidade varia em um momento temporal específico.

Movimento uniforme (MU)

Movimento no qual a velocidade escalar permanece constante e a aceleração escalar é nula.

Função horária da posição no MU

Equação s = s0 + v.t, que descreve a posição do móvel em função do tempo no movimento uniforme.

Movimento progressivo

Movimento no qual o móvel se desloca no mesmo sentido da orientação positiva da trajetória (v > 0).

Movimento retrógrado

Movimento no qual o móvel caminha no sentido contrário ao da orientação adotada na trajetória (v < 0).

Movimento uniformemente variado (MUV)

Movimento no qual a aceleração escalar é constante e não nula, variando a velocidade de forma uniforme.

Função horária da velocidade no MUV

Equação v = v0 + a.t, que calcula a velocidade em função do tempo decorrido.

Função horária da posição no MUV

Equação s = s0 + v0.t + (a.t²)/2, que define a posição do corpo ao longo do tempo sob aceleração constante.

Equação de Torricelli

Equação v² = v0² + 2.a.Δs, usada para relacionar velocidades e deslocamento sem depender explicitamente do tempo.

Movimento acelerado

Movimento em que a velocidade e a aceleração possuem o mesmo sinal, aumentando o módulo da velocidade.

Movimento retardado

Movimento em que a velocidade e a aceleração possuem sinais opostos, diminuindo o módulo da velocidade.

Gráfico s x t no MU

Reta inclinada cuja inclinação fornece diretamente o valor da velocidade escalar do móvel.

Gráfico v x t no MU

Reta horizontal paralela ao eixo dos tempos, com área sob a curva numericamente igual ao deslocamento.

Gráfico v x t no MUV

Reta inclinada cuja tangente da inclinação representa numericamente a aceleração escalar.

Gráfico s x t no MUV

Curva parabólica cuja concavidade indica o sinal positivo ou negativo da aceleração.

Queda livre

MUV vertical exclusivamente sob a ação da aceleração da gravidade, partindo do repouso sem resistência do ar.

Aceleração da gravidade (g)

Aceleração vertical orientada para o centro da Terra sofrida por corpos próximos à sua superfície (~9,8 m/s²).

Lançamento vertical para cima

Movimento retardado na subida e acelerado na descida, com velocidade instantânea nula na altura máxima.

Tempo de subida no lançamento vertical

Intervalo de tempo gasto até a velocidade final atingir zero no ponto mais alto, calculado por ts = v0 / g.

Vetor posição

Vetor traçado desde a origem do sistema de coordenadas até o ponto onde o corpo se localiza.

Vetor deslocamento

Vetor que liga a posição inicial diretamente à posição final de um corpo, independente do trajeto real.

Velocidade vetorial média

Vetor definido pela divisão do vetor deslocamento pelo intervalo de tempo decorrido.

Velocidade vetorial instantânea

Vetor tangente à trajetória em cada ponto e orientado no sentido do movimento realizado.

Aceleração tangencial

Componente vetorial da aceleração que altera apenas a intensidade (módulo) da velocidade de um corpo.

Aceleração centrípeta

Componente perpendicular da aceleração voltada para o centro da curva, responsável por alterar a direção do vetor velocidade.

Fórmula da aceleração centrípeta

Equação acp = v² / R, calculada pelo quadrado da velocidade linear dividido pelo raio da curva.

Aceleração vetorial resultante

Soma vetorial das componentes de aceleração tangencial e aceleração centrípeta de um corpo.

Movimento circular uniforme (MCU)

Movimento em trajetória circular com velocidade escalar constante, possuindo apenas aceleração centrípeta.

Período (T)

Intervalo de tempo necessário para que um móvel complete uma volta ou oscilação inteira.

Frequência (f)

Número de voltas ou ciclos completos executados por unidade de tempo, medido em Hertz (Hz).

Relação entre período e frequência

Expressão f = 1 / T, estabelecendo que a frequência é o inverso do período temporal.

Deslocamento angular

Ângulo central varrido pelo raio de curvatura durante o deslocamento de um ponto material em rotação.

Velocidade angular (ω)

Taxa temporal com que o deslocamento angular varia, calculada por ω = 2π / T ou ω = 2π.f.

Relação entre velocidade linear e angular

Expressão v = ω.R, que converte a velocidade angular em velocidade linear multiplicando pelo raio.

Acoplamento de polias por correia

Configuração em que polias conectadas compartilham a mesma velocidade linear periférica, variando suas frequências inversamente ao raio.

Acoplamento de eixos coaxiais

Configuração em que dois discos presos ao mesmo eixo giram solidários, compartilhando a mesma velocidade angular.

Movimento circular uniformemente variado (MCUV)

Movimento circular onde a velocidade angular varia linearmente devido a uma aceleração angular constante.

Aceleração angular (α)

Taxa de variação temporal da velocidade angular, expressa em radianos por segundo ao quadrado (rad/s²).

Lançamento horizontal

Movimento bidimensional composto por um MU no eixo horizontal e uma queda livre (MUV) no eixo vertical.

Lançamento oblíquo

Movimento balístico curvo sob ângulo inicial em relação ao solo, unindo MU horizontal e MUV vertical.

Alcance horizontal no lançamento oblíquo

Distância total entre o ponto de partida e o ponto de retorno à mesma altura, máxima em ângulo de 45°.

Princípio da simultaneidade de Galileu

Se um corpo tem movimento composto, cada componente atua de modo independente no mesmo intervalo de tempo.

Velocidade relativa

Velocidade de um corpo observada a partir do referencial constituído por outro corpo em movimento.

Velocidade relativa em mesmo sentido

Diferença entre as velocidades dos dois móveis (v_rel = |v1 - v2|), indicando aproximação ou afastamento mais lento.

Velocidade relativa em sentidos opostos

Soma das velocidades escalares dos corpos (v_rel = v1 + v2), acelerando a aproximação mútua.