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POSIÇÃO, DISTÂNCIA E DESLOCAMENTO ESCALAR Em certo momento de uma viagem de automóvel, o motorista resolve parar para almoçar em um restaurante localizado no quilômetro 230 de uma estrada. Estar nesse marco quilométrico, 230, não significa necessariamente que o motorista já percorreu, nessa viagem, 230km, mas que ele está, nesse momento, na posição 230 de uma trajetória, determinada pelo traçado na estrada, em relação a um ponto inicial (marco zero). Localização do motorista em relação ao marco zero da estrada. Dois aspectos devem ser levados em conta na determinação da posição de um corpo em uma trajetória. Um deles é o estabelecimento da origem da marcação, ou seja, o marco zero. O outro é a orientação da trajetória. VEST Fevereiro @vestmapamental CINEMÁTICA F Í S I C A http://www.vestmapamental.com.br https://www.facebook.com/vestmapamental/ https://www.instagram.com/vestmapamental/ https://www.youtube.com/vestmapamental Representação esquemática de uma trajetória com a indicação de sua orientação e das posições “positivas” e “negativas”. Dessa forma, um corpo A na posição +10km encontra-se a 10 km do marco zero (ponto 0), medidos no sentido da orientação da trajetória, enquanto um corpo B na posição -5 km encontra-se a 5 km do marco zero, medidos no sentido contrário ao a orientação da trajetória. A posição do corpo é o valor algébrico da distância medida sobre a trajetória entre o corpo e o marco zero da trajetória. A grandeza que determina a posição de um corpo em uma trajetória recebe o nome de espaço (usa-se normalmente a letra S para designar o espaço de um corpo). Assim, nesses casos: SA= +10km SB = -5km Suponha agora que o corpo B se movimentou da posição (-5 km) para a posição (+10 km). A distância percorrida por esse corpo foi igual a 15 km. Enquanto isso o corpo A se deslocou da posição (+10 km) até a posição (-5 km), movendo-se, portanto, no sentido contrário ao da orientação da trajetória. A distância percorrida por esse corpo foi também de 15 km. Trajetória numerada. Em verde, representação da distância percorrida (D) por um corpo que se move no mesmo sentido ao da orientação da trajetória. Trajetória numerada. Em azul, representação da distância percorrida (D) por um corpo que se move em sentido contrário ao da orientação da trajetória. A distância percorrida pelos dois corpos foi a mesma, 15 km, no entanto, o deslocamento escalar não foi o mesmo. Deslocamento escalar, ou variação do espaço, é a diferença algébrica entre os espaços final e inicial do corpo. Assim, se S2 for o espaço inicial e S1 o inicial, o deslocamento escalar, que indicamos por ΔS, será: ΔS = S2 – S1 Nos exemplos analisados, o corpo A, que vai de (-5 km) a (+10 km), teve o seguinte deslocamento: ΔSA = 10 km – (-5 km) = 15 km Enquanto o deslocamento do corpo B, que se movimentou no sentido inverso ao definido pela trajetória, foi: ΔSB = -5 km -10 km = - 15 km Portanto, deslocamento é uma grandeza que pode ter resultados positivos ou negativos, dependendo do sentido do movimento do corpo. E pode até mesmo ser nulo, quando a posição de partida do corpo coincidir com a posição de chegada. Quando um corpo inverte o sentido de seu movimento, podemos pensar em dois deslocamentos: um de ida e outro de volta. O deslocamento final do corpo, ΔS, é: A distância percorrida (D), nesse caso, deve ser igual à soma dos valores absolutos dos dois deslocamentos, de ida e de volta. Assim:
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