Unidade 2 Cinemática da partícula 2.1 Deslocamento A análise do movimento é um problema fundamental em Física, e a forma mais simples de abordá-la ...

Unidade 2 Cinemática da partícula
2.1 Deslocamento
A análise do movimento é um problema fundamental em Física, e a forma mais simples de abordá-la é considerar primeiro os conceitos que intervêm na descrição do movimento, sem considerar suas causas. A cinemática (da palavra grega kinematos, que significa movimento) tem por objeto de estudo a descrição dos movimentos, fornecendo a linguagem necessária para descrever como os objetos se movem, sem considerar ainda o problema de como determinar o movimento que se produz numa dada situação física, o qual é objeto de estudo da dinâmica. Um corpo pode mover-se de duas maneiras basicamente diferentes: pode mudar apenas sua orientação, ou pode mudar apenas sua localização. No primeiro tipo do movimento, o corpo modifica sua orientação girando em tomo de seu centro (movimento de rotação pura), enquanto mantém fixa a posição deste ponto. No segundo tipo do movimento, o corpo muda sua localização variando a posição do seu centro e, enquanto isso, não gira em tomo deste ponto (movimento de translação pura). Naturalmente, um objeto também pode experimentar ambos os tipos de movimento simultaneamente. Mas num primeiro momento será descrita apenas em mudança de localização, ou seja, apenas o movimento de translação. De início será descrito apenas o movimento de um corpo ideal, que será denominado partícula, evitando-se complicações na descrição do movimento. Matematicamente, uma partícula é tratada como um ponto, um objeto sem dimensões, de tal maneira que rotações e vibrações não estejam envolvidas em seu movimento. Realmente, um objeto sem dimensões não existe na natureza. Entretanto, o conceito de “partícula” é muito útil porque os objetos reais, com boa aproximação, muitas vezes se comportam como partículas. Para ser tratado como partícula, um corpo não precisa ser “pequeno”, no sentido comum que se atribui a esta palavra. Por exemplo, a Terra e o Sol, em relação à distância que separa estes dois astros, podem ser considerados como partículas e pode-se, sem erro apreciável, descobrir muita coisa sobre o movimento do Sol e dos planetas, tratando estes corpos como partículas. Para descrever o movimento é necessário haver um referencial. No caso do movimento em uma única direção (movimento unidimensional), um referencial adequado é uma reta orientada em que se escolhe um ponto tomado como origem O (Figura 2.1). A posição da partícula em movimento no instante t é descrita pela função correspondente .tx Logo, com um referencial podemos saber quando a posição de um objeto varia. O deslocamento indica uma mudança de posição. Assim, o deslocamento de uma partícula da posição A ( Ax ) para a posição B ( Bx ) pode ser determinado pela diferença AB xx .

Figura 2.1 – O deslocamento em relação ao referencial é dado pela diferença entre a posição final e a posição inicial. Neste caso, o deslocamento é mxx AB 15520 .