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CINEMÁTICA - Érika Cerri dos Santos CONCEITO A cinemática se trata do ramo da mecânica que estuda o movimento dos corpos, em especial conceitos como posição, deslocamento, referencial, trajetória, entre outros. VELOCIDADE ESCALAR MÉDIA É a razão entre a distância percorrida por um móvel e o intervalo de tempo em que ele percorreu tal distância. 𝑉𝑚 = ∆𝑆 𝑡 Ex.: 40Km/h - quarenta quilômetros serão percorridos no intervalo de uma hora. Em geral, na cinemática, a medida utilizada não é Km/h, mas sim m/s. Por isso, é preciso ficar atento à conversão, nos termos abaixo: MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME O movimento retilíneo uniforme (MRU) ocorre quando não há sobre o corpo a incidência de qualquer tipo de aceleração. Nesse caso, a velocidade se manterá constante até que alguma outra força haja sobre o corpo. A equação para identificar a velocidade do corpo que perfaz esse movimento é a equação da velocidade média. 𝑉𝑚 = ∆𝑆 𝑡 ACELERAÇÃO É a variação da velocidade em um determinado intervalo de tempo. Trata-se de grandeza vetorial, calculada da seguinte forma: 𝑎 = ∆𝑣 𝑡 A medida utilizada é m/s2. Ex.: 2 m/s2 – quer dizer que a cada segundo, a velocidade do corpo aumentou em 2m/s. Km/h m/s ÷ 3,6 x 3,6 MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO O movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) é aquele que faz o corpo em aceleração. Para descobrir a velocidade de um corpo após a aceleração, utiliza-se a equação: 𝑉 = 𝑎. 𝑡 + 𝑣𝑜 a -> aceleração do corpo t -> tempo vo -> velocidade inicial Uma segunda equação útil para a verificação da velocidade, principalmente nas questões em que não temos a variável t, é a seguinte: 𝑣2 = 𝑣𝑜2+2∆𝑆 Já para descobrirmos a distância percorrida, utiliza-se a seguinte fórmula: 𝑆 = 𝑆𝑜 + 𝑣𝑜 . 𝑡 + 𝑎2 2 MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME O movimento circular uniforme acontece quando sobre o corpo não incide qualquer aceleração. Sobre esse tipo de movimento, é importante entendermos o conceito de periodicidade. O tempo que demora para o corpo completar uma volta é chamado de período (T): 𝑇 = 𝑡 𝑛º 𝑑𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑠 O número de voltas que o carro completa em um segundo é chamado de frequência. 𝑓 = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑠 𝑡 É possível dizer, portanto, que a frequência é o inverso do período. 𝑓 = 1 𝑇 Existem duas unidades que podem ser associadas à frequência: o hertz (nº de voltas por segundo) e o RPM (nº de voltas por minuto). 1 Hz equivale a 60 RPM. A distância no MCU é medida pela equação: S = 2𝜋𝑅 Já a velocidade linear é medida por: 𝑣 = 2𝜋𝑅 𝑇 v = 2𝜋𝑅𝑓 A velocidade linear descreve a rapidez com que uma partícula percorre determinada trajetória. A velocidade angular, por sua vez, é medida da seguinte forma: ω = â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 = 2𝜋𝑓 Trata-se da rapidez com que uma partícula percorre determinado ângulo central de uma circunferência. ACELERAÇÃO CENTRÍPETA Trata-se de forma de aceleração que ocorre em curvas. 𝐴𝑐 = 𝑣 𝑅 2