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INTRODUÇÃO À CINEMÁTICA Ao estudar os movimentos, podemos buscar compreender as causas e origens dos movimentos, mas também podemos nos preocupar apenas com aspectos mais matemáticos. A cinemática é a parte da física que busca realizar uma análise matemática dos movimentos, mas sem se preocupar com as causas dos movimentos, tais como a força necessária para colocar um corpo em movimento. A cinemática se preocupa apenas com grandezas físicas tais como: a posição do corpo, o deslocamento, o instante e o intervalo de tempo, a velocidade e a aceleração. O Movimento Agora que você já sabe que a cinemática é a parte da física que se preocupa em estudar os movimentos sem se preocupar com o que ocasionou esse movimento, provavelmente veio uma pergunta à sua mente: O que é o movimento? Podemos dizer que um corpo está em movimento quando a sua posição em relação a um referencial se altera no decorrer do tempo. Sendo assim, para dizer se um corpo está em movimento ou não precisamos estabelecer um referencial. Afinal, os movimentos são relativos. O referencial é aquele ponto ou corpo que utilizamos para estudar todos os demais corpos e dizer se um corpo está em movimento ou não em relação a esse ponto. Um pouquinho de história No início da Idade Moderna, principalmente em meio ao Renascimento, alguns geômetras (pessoas que trabalhavam com a geometria) utilizavam a geometria para estudar a cinemática dos movimentos. Porém, para muitos deles, um corpo ou estava em movimento ou em repouso absoluto. Como nessa época, muitas pessoas ainda defendiam que a Terra estava parada no centro do Universo, isso não tinha grandes problemas. Porém, quando Nicolau Copérnico afirmou que a Terra estava se movimentando ao redor do Sol, isso trouxe um grande problema. Se a Terra está em movimento, por que não sentimos o movimento dela? Essa era uma pergunta que muitas pessoas faziam. Como Galileu Galileu defendia a proposta de Copérnico, ele passou grande parte de sua vida buscando desenvolver argumentos para responder essa questão. Nessa tentativa, Galileu apresentou o conceito de relatividade. Ou seja, para ele o movimento é relativo. Sendo assim, não sentimos o movimento da Terra porque estamos em movimento com ela, então de acordo com o nosso ponto de vista do nosso referencial, a Terra em está em repouso. Com base a Relatividade de Galileu, podemos dizer que um corpo está em movimento quando a sua posição em relação a um referencial se altera, caso contrário o corpo está em repouso em relação a esse referencial. Vamos supor que você esteja realizando uma caminhada e ao seu lado tenha uma árvore. De acordo com a relatividade de Galileu, você está em movimento em relação ao solo e em relação à arvore, mas do seu ponto de vista, tomando você como referencial é a árvore e o solo que estão em movimento. Sei que parece estranho pensar dessa forma, mas o movimento sempre precisa ser estudado em relação ao referencial adotado. Ah, não podemos deixar de lembrar que um corpo pode estar em movimento em relação a um referencial, mas em repouso em relação a outro. Quando você está sentando em um banco de um ônibus, você está repouso em relação à essa pessoa, mas em movimento em relação ao solo, isso se o ônibus estiver em movimento em relação ao solo, claro. Sistema de Referencial O sistema de referencial é um sistema de coordenadas para estudar como os movimentos dos corpos ocorrem em relação a origem desse sistema. É muito comum a gente utilizar um segmento de reta orientado, onde teremos a indicação da origem do sistema, as posições em relação a essa origem e a unidade de medida adotada nesse sistema. Exemplo: Supondo que você esteja mexendo o mouse nesse momento sobre uma mesa, diga se o mouse estará em repouso ou em movimento em relação a mesa? Resposta: Se você estiver mexendo no mouse, ele estará se movimentando em relação a mesa. Ou seja, o referencial é a mesa. Note que a resposta seria a mesma se fosse perguntado se a mesa está em movimento ou repouso em relação ao mouse. Pois, o conceito de movimento e repouso depende do referencial adotado. Exemplo: (Uniube-MG) Considere a seguinte situação: um ônibus movendo-se por uma estrada, e duas pessoas, uma, A, sentada no ônibus, e outra, B, parada na estrada, ambas observando uma lâmpada fixa no teto do ônibus. A diz: “A lâmpada não se move em relação a mim.” B diz: “A lâmpada está se movimentando, uma vez que ela está se afastando de mim.” a) A está errada e B está certa b) A está certa e B está errada c) Ambas estão erradas d) Cada uma, dentro do seu ponto de vista, está certa Resposta Letra ( d ) Movimento e repouso dependem do referencial adotado. Para A, a lâmpada está em repouso, pois sua posição não se altera em relação a ele. Ou seja, A está tomando o próprio corpo como referencial. No entanto, para B, a lâmpada está em movimento, pois sua posição se altera em relação ao seu corpo, que foi o referencial adotado por ele.
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