Física 1 - Mecânica 14 Ed. - Resumo Capítulo 2

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CAPÍTULO 2 - MOVIMENTO RETILÍNEO
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SEÇÃO 2.1 - DESLOCAMENTO, TEMPO E VELOCIDADE MÉDIA
Nesta seção, são introduzidos conceitos fundamentais do movimento retilíneo, como deslocamento, intervalo de tempo e velocidade média. 
2.1.1 - Deslocamento 
O deslocamento é definido como a variação da posição de um objeto em um determinado intervalo de tempo. 
· é a posição final do objeto.
· é a posição inicial do objeto.
- Diferença entre Distância e Deslocamento
· Distância percorrida: é o comprimento total do trajeto seguido pelo objeto, sempre um número positivo.
· Deslocamento: considera apenas a variação entre a posição inicial e final, independentemente do caminho percorrido.
2.2.2 - Intervalo de Tempo 
O intervalo de tempo mede a duração do movimento:
2.2.3 - Velocidade Média ()
A velocidade média é a taxa de variação do deslocamento em relação ao tempo. 
- Características da Velocidade Média
· É uma grandeza vetorial: possui módulo, direção e sentido.
· Depende apenas do deslocamento total e do tempo decorrido, não do caminho percorrido.
· Pode ser positiva ou negativa, dependendo do sentido do deslocamento.
· Se , o objeto retorna à posição inicial no tempo considerado.
- Diferença entre Velocidade Média e Velocidade Escalar Média
· Velocidade média considera o deslocamento total.
· Velocidade escalar média considera a distância total percorrida, sem levar em conta a direção do movimento.
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SEÇÃO 2.2 - VELOCIDADE INSTANTÂNEA
A velocidade instantânea ​ de uma partícula é definida como o limite da velocidade média à medida que tende a zero. É a derivada da função posição em relação ao tempo.
- Interpretação Gráfica
No gráfico de posição versus tempo , a velocidade instantânea em um determinado ponto é a inclinação da reta tangente à curva nesse ponto​.
- Características
1. Grandeza vetorial: A velocidade instantânea tem módulo, direção e sentido.
2. Indicação de movimento: Se ​ for positivo, a partícula se move no sentido positivo do eixo de referência; se for negativo, move-se no sentido oposto.
3. Independência da posição: Um objeto pode ter posição negativa e velocidade positiva ou vice-versa.
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SEÇÃO 2.3 - ACELERAÇÃO INSTANTÂNEA E ACELERAÇÃO MÉDIA
A aceleração é uma grandeza vetorial que indica a taxa de variação da velocidade com o tempo. 
2.3.1 - Aceleração Média
A aceleração média (​) de uma partícula ao longo de um intervalo de tempo é definida como a razão entre a variação do componente da velocidade e :
· são as velocidades final e inicial do objeto.
· são os tempos final e inicial do intervalo.
- Interpretação Gráfica:
A aceleração média pode ser determinada graficamente pela inclinação da reta que conecta dois pontos em um gráfico de velocidade versus o tempo versus.
2.3.2 - Aceleração Instantânea
A aceleração instantânea é a taxa instantânea de variação da velocidade em relação ao tempo. Ou seja, a aceleração instantânea é a derivada da velocidade em relação ao tempo.
- Interpretação Gráfica:
No gráfico versus ., a aceleração instantânea em um ponto específico corresponde à inclinação da tangente à curva nesse ponto.
- Diferença entre Aceleração Média e Instantânea
· A aceleração média fornece uma visão global da variação da velocidade ao longo de um intervalo de tempo.
· Aceleração instantânea fornece o valor exato da aceleração em um instante específico.
Se a aceleração for constante, a aceleração média e a aceleração instantânea serão iguais. Caso contrário, a aceleração instantânea pode variar a cada instante​.
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SEÇÃO 2.4 - MOVIMENTO COM ACELERAÇÃO CONSTANTE
O movimento com aceleração constante ocorre quando a aceleração de um corpo não varia ao longo do tempo. Ou seja, a aceleração permanece fixa e não depende da posição ou do tempo. 
- Características principais:
· Aceleração constante: significa que a taxa de variação da velocidade do corpo é a mesma ao longo de todo o movimento.
· Equações de movimento uniformemente acelerado: Para descrever o movimento com aceleração constante, utilizam-se as equações que relacionam posição, velocidade, aceleração e tempo.
2.4.1 - Equação Deslocamento e Equação da Velocidade
As principais equações do movimento com aceleração constante relacionam o deslocamento com a velocidade inicial , a aceleração e o tempo :
· 
· 
· 
· 
· 
1. Velocidade linear: Se a aceleração for positiva, a velocidade aumenta; se for negativa, a velocidade diminui.
2. Deslocamento quadrático: O deslocamento aumenta mais rapidamente conforme o tempo passa, à medida que a aceleração faz a velocidade crescer.
- Gráficos:
· Gráfico da Velocidade vs. Tempo: O gráfico é uma linha reta, com a inclinação representando a aceleração. Se a aceleração for positiva, a linha será crescente; se for negativa, a linha será decrescente.
· Gráfico do Deslocamento vs. Tempo: O gráfico é uma parábola, pois o deslocamento depende do quadrado do tempo.
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SEÇÃO 2.5 QUEDA LIVRE DE CORPOS
2.5.1 - Conceito de Queda Livre
A queda livre ocorre quando um corpo é solto e se move apenas sob a influência da gravidade, sem resistência do ar. A aceleração do corpo é igual à aceleração da gravidade.
- Características da Queda Livre
· y é o eixo de referência
· a = |g| = 9,80 m/s²
· Aceleração constante: O corpo experimenta uma aceleração constante dirigida para baixo (sentido do centro da Terra).
· Independência da massa: Todos os corpos caem com a mesma aceleração no vácuo.
· Equações do movimento: Como a queda livre é um movimento uniformemente acelerado, podemos utilizar as equações do movimento retilíneo uniformemente acelerado.
· 
· 
· 
· 
· 
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SEÇÃO 2.6 - VELOCIDADE E POSIÇÃO POR INTEGRAÇÃO
- Velocidade e Posição por Integração
Quando a aceleração de uma partícula não é constante e varia com o tempo, as equações tradicionais do movimento não são mais suficientes. Nesse caso, a integração das equações que relacionam aceleração, velocidade e posição é uma ferramenta importante para determinar o comportamento do movimento.
2.6.1 - Cálculo da Velocidade a partir da Aceleração
Sabemos que a aceleração é a derivada da velocidade em relação ao tempo:
Se a aceleração for uma função do tempo, podemos encontrar a velocidade integrando essa equação:
· é a velocidade final da partícula.
· é a velocidade inicial da partícula.
· é a aceleração em função do tempo.
2.6.2 - Cálculo da Posição a partir da Velocidade
Sabemos que a velocidade é a derivada da posição em relação ao tempo:
Para determinar a posição x(t), devemos integrar a velocidade em relação ao tempo:
· é a posição da partícula no instante t = 0
· é a velocidade que foi obtida anteriormente
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