Cinemática: Conceitos e Fórmulas

Cartões · 20

Ponto material

Um carro de 4 metros viajando por uma rodovia de 500 km tem suas dimensões ignoradas no cálculo da viagem.

Referencial

Um passageiro sentado no ônibus está em repouso em relação ao motorista, mas em movimento em relação a uma árvore na calçada.

Trajetória

Uma pedra solta de um avião em voo descreve uma reta vertical para o piloto, mas uma parábola para quem está no solo.

Deslocamento escalar (ΔS = S - S₀)

Um atleta que corre 400 m completando uma volta inteira na pista tem deslocamento final igual a zero metros.

Velocidade média (Vm = ΔS / Δt)

Um veículo que percorre 150 km em 2 horas trafegou com uma velocidade média de 75 km/h ao longo do trecho.

Aceleração média (am = Δv / Δt)

Um carro esportivo que vai de 0 a 108 km/h (30 m/s) em 3 segundos atinge uma aceleração média de 10 m/s².

Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)

Um trem bala trafega em linha reta com o piloto automático travado em 250 km/h constantes.

Função horária da posição no MRU (S = S₀ + v·t)

Se um ciclista parte do marco 10 km a 20 km/h, após 3 horas ele estará na posição S = 10 + 20·3 = 70 km.

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

Um veículo parado no semáforo arranca suavemente mantendo aceleração constante de 2 m/s² a cada segundo.

Função horária da velocidade (v = v₀ + a·t)

Um carro parte do repouso acelerando a 3 m/s²; após 5 segundos, sua velocidade final é v = 0 + 3·5 = 15 m/s.

Função horária da posição no MRUV (S = S₀ + v₀·t + a·t²/2)

Um skate solto em rampa parte do repouso com aceleração de 2 m/s² e percorre S = 0 + 0 + (2·4²)/2 = 16 m em 4 s.

Equação de Torricelli (v² = v₀² + 2·a·ΔS)

Calcular a velocidade de impacto de um carro a 20 m/s que desacelera a 4 m/s² ao frear por 30 metros sem usar o tempo.

Queda livre

Uma maçã se desprende do galho e cai verticalmente no vácuo acelerada exclusivamente pela gravidade terrestre.

Lançamento vertical para cima

Uma bola de tênis lançada verticalmente perde velocidade até atingir v = 0 m/s no ponto mais alto da trajetória.

Movimento Circular Uniforme (MCU)

A ponta do ponteiro dos segundos de um relógio mecânico girando com velocidade angular e raio constantes.

Período (T) e Frequência (f = 1/T)

O tambor de uma centrífuga gira 60 vezes por segundo (f = 60 Hz), completando cada rotação em T = 1/60 s.

Velocidade angular (ω = 2π / T)

A rotação de uma roda gigante que completa uma volta inteira (2π radianos) em exatamente 60 segundos.

Aceleração centrípeta (acp = v² / R)

A força lateral que mantém um carro fazendo uma curva fechada de raio 50 m a 20 m/s sem derrapar da pista.

Lançamento horizontal

Uma esfera que rola sobre uma mesa e cai no chão combinando velocidade horizontal constante e queda acelerada.

Lançamento oblíquo

O chute de um goleiro onde a bola sobe em ângulo, atinge altura máxima e desce descrevendo uma trajetória parabólica.