Cinemática - 01. Conceitos iniciais

Cinemática é o ramo da mecânica que trata do movimento sem se preocupar com sua causa. Para o estudo da cinemática faz-se necessários a conceituação de alguns atributos que deverão ser usados com frequência como uma espécie de “linguagem da física”.

Abaixo, em tópicos daremos a definição de alguns conceitos sem os quais não seríamos capazes de entender praticamente nada:

Espaço – a posição onde se encontra um determinado corpo. (ex.: você, sentado numa cadeira lendo este post)

Corpo – porção limitada de matéria.

Deslocamento – dadas duas posições, chama-se deslocamento a distância percorrida entre as duas posições. (ex. um carro que viaja de Penedo-AL à Maceió tem um deslocamento de 150 km, aproximadamente.).

Ponto material – corpo no qual, na situação proposta tem suas dimensões desprezadas. (ex. uma formiga se deslocando numa autoestrada)

Corpo extenso – corpo no qual, na situação proposta tem suas dimensões consideradas.

Referencial – corpo ou sistema no qual nos baseamos para formulas equações e analisar os fatos da situação descrita. Através do referencial conseguimos identificar se um corpo está ou não em movimento.

Sistema – conjunto de corpo que analisamos e diversos casos.

Entender essa linguagem é essencial para o estudo da cinemática e de outros diversos assuntos.

Analise agora casos em que veremos esses conceitos serem usados:

“[...] a distância total percorrida por um automóvel que parte de um hotel, no km 78 de uma rodovia, leva os hóspedes até uma fazenda de gado, no km 127 dela. [...]” – neste caso, temos um veículo se movimentando numa pista, note que ele varia seu espaço, pois inicialmente ele encontra-se na posição 78 (Km 78) e em seguida diz-se que ele chegaria à fazenda de gado na posição 127 (Km 127).

“Um atleta correndo ultrapassa um trem com 100 metros de comprimento, que se move vagarosamente no mesmo sentido. [...]” – nesta situação o trem pode ser considerado ou não um corpo extenso. Depende muito do que se pede. Se por acaso quisermos saber em qual instante ele pularia do trem nunca saberíamos, pois isso é arbitrário à ele, perceba que o trem será tratado como um ponto material, mesmo sendo grande, pois seu tamanho não tem nada haver se ele vai pular ou não. Mas se quiséssemos saber, por exemplo, com qual velocidade ele ultrapassou o trem precisaríamos do tempo que ele levou para ultrapassar o trem, neste caso, precisamos considerar também o deslocamento do atleta (tamanho do trem), assim o trem é um corpo extenso.

“O cliente em um táxi que está “rodando” (em movimento) está em repouso com relação à quem está dirigindo, mas em movimento com relação à quem o está observando de fora sentado num banco de praça, por exemplo.” – a ideia de referencial parte da necessidade de observar separadamente os fenômenos cinemáticos dos corpos. Temos neste exemplo dois referenciais, o motorista e o observador da praça.

Os veículos da imagem estão em repouso entre si, e se estivessem viajando, lado a lado, com mesma velocidade, ainda estariam em repouso, um em relação ao outro.

Esses e outros conceitos básicos, como visto, proporciona uma nova linguagem para quem está ingressando no estudo física. Não precisa de bastante treino para aprender, e isso também não é coisa de se decorar. É só analisar seu próprio cotidiano que você vai ver muita coisa parecida com o que já foi falado aqui.