Cinemática: Estudo dos Movimentos

 

A cinemática é o ramo da Física que estuda o movimento dos corpos sem se preocupar com as causas que o provocam. Ou seja, ela descreve como os corpos se movem, analisando grandezas como posição, velocidade e aceleração.

1. Referencial e Posição

Todo movimento é relativo. Por isso, é necessário definir um referencial, que é o ponto de vista a partir do qual observamos o movimento. A posição de um corpo é dada em relação a esse referencial e geralmente é representada por um vetor no espaço.

2. Deslocamento e Distância Percorrida

• Deslocamento (ΔS): É a variação da posição de um corpo, levando em conta apenas o ponto inicial e o final. Pode ser positivo ou negativo.

• Distância percorrida: É o total efetivamente percorrido pelo corpo, sem considerar a direção. Sempre positiva.

3. Velocidade

• Velocidade média (Vm):

  $$Vm = \frac{\Delta S}{\Delta t}$$

  Indica a razão entre o deslocamento e o intervalo de tempo.

• Velocidade instantânea: É a velocidade em um instante específico.

4. Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)

• O corpo se move em linha reta com velocidade constante.

• Equação da posição no MRU:

  $$S = S_0 + v \cdot t$$

5. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

• O corpo se move em linha reta com aceleração constante.

• Equações principais:

  • Posição:

    $$S = S_0 + v_0 t + \frac{1}{2} a t^2$$

  • Velocidade:

    $$v = v_0 + a t$$

  • Equação de Torricelli (quando não se conhece o tempo):

    $$v^2 = v_0^2 + 2a \Delta S$$

6. Gráficos na Cinemática

Gráficos de posição, velocidade e aceleração em função do tempo ajudam a entender visualmente o comportamento do movimento:

• No MRU, o gráfico de posição × tempo é uma reta inclinada.

• No MRUV, esse gráfico é uma parábola.