Fundamentos de Cinemática: Referencial, Trajetória, Velocidade Média e Aceleração


A física é uma ciência natural que estuda as transformações físicas, ou seja, as transformações que podem ser revertidas posteriormente, porque não alteram as propriedades das matérias envolvidas. Pois bem, essa é uma definição básica e abrangente, por isso, a física se subdivide em ramos, para que os estudiosos possam se aprofundar.

Entre esses ramos está a mecânica, área que se dedica a estudar sobre o movimento e o estudo dos corpos. E, por sua vez, a mecânica também se subdivide, em cinemática, dinâmica e estática. A partir de agora, saiba mais sobre os conceitos, princípios e fundamentos de cinemática.

Fundamentos de Cinemática

Fundamentos de Cinemática

Basicamente, a cinemática é o ramo da mecânica que se dedica a analisar e descrever o movimento de um corpo, indicando a sua posição, a aceleração e a velocidade do corpo a cada instante.

É importante ressaltar que a cinemática vai cuidar exclusivamente do movimento dos corpos, sem se importar com as causas, ou seja, sem procurar entender o que provoca esse movimento. O ramo que estuda os fatores que levam um corpo ao estado de movimento é a dinâmica.

Os tipos de movimentos mais estudados pela cinemática são os lineares e os circulares, dentre eles, destacam-se o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) e o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV).

Outro detalhe é que esse ramo da física trabalha, principalmente, com os corpos materiais, em que todos os pontos se movimentam igualmente. Na maior parte dos casos, as dimensões desses corpos, ou seja, o diâmetro ou o peso, são desconsideradas nos estudos.

Entre os principais elementos que compõem os fundamentos de cinemática estão o tempo, trajetória, referencial, aceleração e velocidade.

Fundamentos de Cinemática e seus elementos

• Referencial:

Dizemos que um corpo está em movimento quando muda a sua posição no decorrer do tempo. No entanto, é impossível dizer se um determinado objeto está em movimento ou em repouso sem um referencial. É necessário escolher um corpo e dizer se o objeto analisado está em movimento ou em repouso em relação a ele.

Por exemplo: se você está dentro de um ônibus que está andando pelas ruas da cidade, você está em movimento ou em repouso? Depende! Se o referencial for o passageiro que está ao seu lado, você está em repouso, pois comparando com ele, não está se deslocando, não está mudando de posição conforme o tempo passa.

Porém, nesse mesmo exemplo anterior, se você escolher como referencial uma árvore que está do lado de fora, aí é possível dizer que você está em movimento, pois está se afastando ou se aproximando dela, ou seja, estão mudando de posição no decorrer do tempo.

• Trajetória:

Uma trajetória é formada pelas posições que um corpo ocupou sucessivamente, saindo do seu ponto de partida até chegar ao seu destino. Convenciona-se estabelecer um marco zero para a trajetória, para medir a posição do móvel a partir dele.

Naturalmente, a trajetória não indica o sentido do corpo, ela por si só não diz se ele vai para a direita ou para a esquerda. Também é uma convenção atribuir o sinal negativo (-) para o que está à esquerda do marco zero da trajetória, portanto, um móvel pode ocupar uma posição negativa.

• Velocidade Média:

Consiste na relação entre o deslocamento e o tempo. Portanto, para calcular a velocidade média de um corpo é preciso primeiro calcular a variação do espaço (subtraindo o espaço inicial do espaço final), depois a variação de tempo (mesma regra: subtrai-se o tempo inicial do tempo final).

Depois, é necessário dividir a distância percorrida, ou seja, a variação de espaço pela variação do tempo. Assim, é dada a velocidade média de um corpo.

A velocidade escalar é essa que fica plenamente compreendida com o valor numérico e a unidade de medida (m/s, km/h e outras). Mas, em alguns casos, para que a informação fique completa, além do número também será preciso informar a direção e o sentido. Nesse caso, temos um exemplo de velocidade vetorial.

Existe também a velocidade instantânea, que consiste em determinar a variação de posição de um corpo dentro de um tempo instantâneo.

É possível que você encontre uma velocidade expressa da seguinte forma: V = -10 m/s. O que significa uma velocidade negativa? Significa que a variação de espaço foi negativa, ou seja, aquele corpo se locomoveu no sentido oeste da orientação da trajetória.

• Aceleração

Ela também é muito importante nos fundamentos de cinemática significa variar a velocidade em um intervalo de tempo. Ela se assemelha com a velocidade, pois existe a aceleração média, que leva em conta o sistema todo e a aceleração instantânea, que se concentra em um espaço de tempo bem menor.

Esses são os principais fundamentos de cinemática, imprescindíveis para realizar um estudo sobre repouso e movimento dos corpos.
O mais importante é saber compreender o contexto formado pela interação dos fundamentos de cinemática.