MATERIAL FÍSICA 1 -CINEMÁTICA

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Instituto Federal do Maranhão 
Campus Pinheiro 
Prof. Ermerson – Física I 
 
Física I 
Cinemática Escalar 
 
 Introdução 
 
Cinemática é a parte da mecânica (Ramo da Física) que estuda descreve os 
movimentos independentes de sua causas. 
 
Conceitos Principais Usados na Cinemática 
 
Ponto Material: Um corpo é considerado ponto material quando suas dimensões são 
desprezíveis em relação ao deslocamento do mesmo. Por exemplo: Um automóvel 
percorreu uma distância de 300 km em 3 horas, determine a velocidade média deste 
automóvel. Para este cálculo não se necessita das dimensões do automóvel logo este 
é considerado um ponto material. 
 
Referencial: Um corpo está em movimento quando sua posição muda no decurso do 
tempo, assim um corpo pode estar em movimento em relação a um observador e em 
repouso a um outro observador. Por exemplo: Quando uma pessoa está viajando 
dentro um ônibus e olha para a luz do teto deste ônibus dirá que a mesma está em 
repouso ou parada em relação a ele, mas para um observador que esteja parado a 
beira da rodovia esta lâmpada estará em movimento. 
 
Posição: consiste em um marco de distância (S) em relação ao um referencial (S0). 
Figura 1 - Exemplificando Posição de um móvel e sua trajetória. 
 
 
Trajetória: é a linha imaginária descrita pelo móvel no espaço, no decorrer do 
movimento percebida por um observador. Na trajetória escolhe-se arbitrariamente um 
Marco Zero (S0), a partir do qual mede-se os comprimentos que indicam a posição do 
móvel (S), veja a Figura 1. 
 
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Prof. Ermerson – Física I 
 
Exercícios: 
1- Um corpo pode, ao mesmo tempo, estar em repouso e em movimento, justifique 
sua resposta citando um exemplo: 
2- Suponha que uma pessoa M esteja assentada em um ônibus que se move em 
relação à Terra. Duas cadeiras à frente, uma pessoa N também está sentada. 
a) A pessoa N está parada ou em movimento em relação à Terra? 
b) E em relação à pessoa M ? 
 
 
 
Sistema Internacional de Unidades (S.I): é um conjunto de unidades de medida onde se 
adotam unidades pré-escolhidas para as grandezas físicas comprimento, massa e tempo. 
Sendo: comprimento → metro(m); massa → quilograma (Kg); tempo → segundo(s). 
Velocidade Média (Vm): é a razão entre a distância percorrida por um corpo (ou partícula) e o 
tempo gasto em percorrê-la. Matematicamente, podemos calcular a Velocidade Média de um 
corpo ou partícula utilizando. 
Grandeza que calcula a rapidez do deslocamento de um corpo em um espaço de tempo 
A velocidade média é a divisão entre o caminho percorrido e o intervalo de tempo necessário 
para percorrer o caminho. Parte da grandeza física que que identifica o deslocamento de um 
corpo em um determinado espaço de tempo, ela também é conhecida como velocidade escalar 
média. 
Considerada a grandeza responsável por medir o quão rápido um objeto se desloca, a velocidade 
média é conceito usado pela cinemática para determinar a divisão entre o caminho percorrido e 
o intervalo de tempo necessário para percorrê-lo. 
 
Velocidade 
 
Velocidade é a grandeza vetorial que possui módulo, direção e sentido. Diretamente ligada à 
variação da posição, relaciona a distância percorrida por um corpo em um determinado intervalo 
temporal. 
O estudo da velocidade pode ser dividido em velocidade média e velocidade instantânea. A 
velocidade instantânea identifica a velocidade de um corpo em um momento específico, 
enquanto a velocidade média é o resultado da razão entre o espaço percorrido e o tempo gasto. 
Embora seja uma grandeza vetorial, quando se refere a problemas simples, onde há 
deslocamento apenas em movimento unidimensional, a velocidade pode ser tratada como 
uma grandeza escalar, ou seja, que possui apenas valor numérico. No entanto, vale salientar 
que velocidade escalar e velocidade vetorial possuem conceitos distintos. 
 
 
A principal diferença entre elas é que a velocidade escalar não possui direção. Isso significa que 
se trata somente de uma medida escalar. Por isso, quando se fala apenas em velocidade a 
referência é a escalar ou magnitude da velocidade vetorial e, não necessariamente, a velocidade 
vetorial. 
 
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Calculando a velocidade média 
 
Para calcular a velocidade média que se conhece a variação do espaço percorrido, é preciso 
dividi-la pelo intervalo de tempo em que o movimento ocorreu. Esse intervalo de tempo é a 
diferença entre o instante inicial e o instante final. 
A velocidade média de um corpo pode ser definida matematicamente pela equação a seguir: 
 
 
 
Onde: 
Vm: Velocidade Média 
∆s: Intervalo do deslocamento posição final – posição inicial 
∆t: Intervalo de tempo final – tempo inicial 
Conversão da velocidade média (m/s para km/h) 
A unidade de medida da velocidade adotada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) é dada 
em metros por segundo (m/s). Contudo, para escalas maiores, utiliza-se também quilômetros 
por hora (km/h). Nesse caso, importante destacar que é necessário converter m/s em km/h. 
 
A conversão pode ser feita por meio do seguinte cálculo. 
 
 
 
 
 
Na conversão de m/s para km/h é preciso multiplicar o valor por 3,6, já para transformar de km/h 
em m/s divide-se o valor por 3,6. O cálculo ocorre porque 1 km são 1000 metros e 1 hora 
corresponde a 3600 segundos. 
Exercícios resolvidos 
1. A respeito da ideia de referencial, marque a alternativa correta: 
a) O Sol, por ter uma massa correspondente a 98% de toda a massa do sistema solar, deve ser 
sempre considerado o referencial para quaisquer fenômenos. 
b) Os fenômenos devem sempre ser analisados a partir de um referencial parado. 
c) Referencial é o corpo em movimento retilíneo uniforme a partir do qual se analisam os 
movimentos. 
d) Referencial é o corpo a partir do qual os fenômenos são analisados. 
e) O movimento e o repouso são absolutos e não dependem de um referencial. 
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Resposta: LETRA “D” 
A definição de referencial mostra que ele é o corpo a partir do qual as análises são feitas. É o 
lugar do observador, aquele que descreve o fenômeno da forma como vê. 
2. Um professor de Física, durante uma de suas aulas, perguntou aos alunos: “Por que podemos 
dizer que estamos todos em movimento mesmo que sentados em nossas carteiras?” 
Ao dar a resposta correta, um dos alunos disse: 
a) Porque o Sol sempre é o referencial adotado, uma vez que é o corpo mais massivo do sistema 
solar; então, estamos executando o movimento de translação com a Terra. 
b) Porque se adotarmos um referencial no espaço, como a Lua, a Terra estará em movimento e 
nós nos movimentamos com o planeta. 
c) Porque a Terra executa um movimento de translação ao redor de seu próprio eixo. 
d) Porque nada pode permanecer totalmente parado. 
Resposta: LETRA “B” 
O movimento e o repouso são conceitos relativos, pois dependem de um referencial adotado. 
Assim, se um corpo fora da Terra é adotado como referencial, a Terra executa, no mínimo, dois 
movimentos (rotação e translação), e nós nos movimentamos com ela.