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Por Lillian Cruz – ETEC Sem Mistérios Cinemática A cinemática, popularmente conhecida como terror na vida dos vestibulandos, é a área da Física que é responsável por estudar os movimentos dos corpos, geralmente sem se preocupar em analisar as causas. Este assunto é muitíssimo importante em diversos vestibulares, incluindo o Vestibulinho da ETEC. Neste caso, é essencial que você entenda dois tipos de movimentos que podem ser realizados pelos corpos: o movimento retilíneo uniforme (MRU) e o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV). Beleza, mas… qual a diferença entre eles, né? Bom, o MRU é aquele que ocorre em linha reta (por isso o termo “retilíneo”) e que não sofre variação da sua velocidade. Por conta disso, dizemos que a velocidade é CONSTANTE. Mas, espera aí, você sabe o que é velocidade? Se não sabe, anota aí, pois a prova vai te cobrar isso: velocidade é a relação existente entre o espaço percorrido por um objeto dentro de um período de tempo. Sabendo disso, a gente tem uma fórmula específica para calcular a tal da velocidade. Olha só: 𝑣 = 𝑠 𝑡 Sendo que v significa “velocidade”, s é “espaço” (vem da palavra space, em inglês) e t é o “tempo”. Existe uma coisa que chamamos de Sistema Internacional da Medidas, ou simplesmente “S.I.”. Esse sistema tem o objetivo de padronizar as unidades de medidas utilizadas, de forma que um exercício seja resolvido aqui no Brasil do mesmo jeito que é resolvido lá na França. Por conta disso, no S.I. nós utilizamos as seguintes unidades de medidas para a fórmula da velocidade: o espaço é em metros, o tempo é em segundos e a velocidade é em metros por segundos. Porém, alguns exercícios pedem os valores em quilômetro por hora, que também é um modelo aceito. No estudo do MRU, é comum que a gente tenha que calcular a posição que um móvel, um corpo ou um objeto alcançou após um tempo X e andando a uma velocidade Y. Para isso, temos uma outra fórmula, que é a chamada função horária. Nela, temos que: 𝑆 = 𝑠𝑜 + 𝑣. 𝑡 Sendo que S é o espaço final (ou seja, após todo trajeto percorrido) e so (ou s0) é o espaço inicial. Por Lillian Cruz – ETEC Sem Mistérios Agora que você já entendeu o que é o tal do MRU, #partiu entender o MRUV, né? E, olha só, a principal diferença que temos entre um e outro é que no movimento retilíneo uniformemente variado a nossa velocidade não é constante. Sabe o que isso significa? Simples: ela pode sofrer variações ao longo do percurso. Com isso, a gente vai conhecer uma nova personagem da cinemática: a famosa aceleração. A aceleração que temos na cinemática é a taxa de variação da velocidade com o passar do tempo. E o que isso significa? Deixa eu traduzir pra você: é quando, conforme o tempo passa, a velocidade de um movimento aumenta ou diminui. E, como era de se esperar, a gente tem uma fórmula bem lindinha para calcular a aceleração também. E, considerando que a aceleração tem a ver com velocidade e com tempo, adivinha quem aparece aqui novamente? SIM, esses dois queridinhos da cinemática, haha. Passa marca texto nessa fórmula porque ela é simples, mas é mega importante! 𝑎 = 𝑣 𝑡 A nossa aceleração é calculada em metros por segundos ao quadrado, ou seja, m/s². É importante se atentar a isso porque algumas questões de provas são pegadinhas e podem te trollar mostrando unidades de medidas incorretas, viu? #CUIDADO Tá certo, mas e como a gente vai calcular quando um corpo estiver com movimento retilíneo uniformemente variado? Neste caso, nós temos duas fórmulas principais, pois há dois tipos de exercícios muito cobrados: um que pede a velocidade final de um objeto (afinal, houve toda aquela variação ao longo do trajeto, tudo por culpa da aceleração) e um que nos pede a localização do móvel após as tantas mudanças de trajeto que o coitadinho sofreu. No primeiro caso, a gente usa uma fórmula que vai envolver apenas velocidade, tempo e aceleração. A gente costuma chama-la de função horária da velocidade. 𝑣 = 𝑣𝑜 + 𝑎. 𝑡 E, por fim, temos a equação que vai juntar velocidade, espaço, tempo e aceleração. Lembrando que ela é utilizada APENAS quando temos MRUV, ok? 𝑠 = 𝑠𝑜 + 𝑣𝑜. 𝑡 + 𝑎.𝑡2 2 Tá, agora confessa: Cinemática nem é tão difícil quanto parecia, né? Para você praticar, logo abaixo estão alguns exercícios Por Lillian Cruz – ETEC Sem Mistérios Exercícios 1. Um jogador de futebol, ao finalizar um lance na grande área para o gol, chuta a bola e esta alcança a velocidade de 22m/s em 0,2s. O goleiro consegue parar a bola através do recuo dos braços. Determine a aceleração da bola ao ser parada pelo goleiro. a) 11 m/s² b) 110 m/s² c) 1100 m/s² d) 44 m/s² e) 1 m/s² Resposta: alternativa B. 2. (Fuvest) Após chover na cidade de São Paulo, as águas da chuva descerão o rio Tietê até o rio Paraná, percorrendo cerca de 1.000km. Sendo de 4km/h a velocidade média das águas, o percurso mencionado será cumprido pelas águas da chuva em aproximadamente: a) 30 dias b) 10 dias c) 25 dias d) 2 dias e) 4 dias Resposta: alternativa B. 3. Um móvel com velocidade constante percorre uma trajetória retilínea à qual se fixou um eixo de coordenadas. Sabe-se que no instante t0 = 0, a posição do móvel é s0 = 500m e, no instante t = 20s, a posição é x = 200m. Determine a velocidade do móvel. Resposta: v = -15m/s. 4. Uma partícula em movimento retilíneo movimenta-se de acordo com a equação v = 10 + 3t, com o espaço em metros e o tempo em segundos. Determine para essa partícula a sua velocidade inicial e aceleração. Resposta: velocidade inicial é 10m e aceleração de 3m/s².
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