Introdução a Fisíca I (mecânica, cinemática, dinâmica, conservação da energia mecânica, energia cinética, energia potencial gravitacional e energia potencial elástica)

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Introdução à Física Aplicada I 
 
O que é a Física 
É a ciência que estuda a natureza e todos os 
seus fenômenos relacionados. Ela procura descrever, 
prever e justificar através de leis os fenômenos que 
acontecem com a matéria no decorrer do espaço e do 
tempo. 
Os fenômenos estudados pela física estão 
presentes em todos os lugares, no nosso dia a dia, 
em nosso planeta, em outras galáxias, enfim, em 
todo o universo. 
 
Mecânica 
A mecânica é uma grande área da física que 
se concentra no estudo do movimento e repouso dos 
corpos, estejam estes ou não sob a ação de forças. 
Ela divide-se nas áreas de cinemática, dinâmica e 
estática. 
Praticamente todos os movimentos que 
acontecem em nosso cotidiano podem ser descritos 
pelas equações dessa área. O estudo da mecânica é 
de grande importância para uma enorme gama de 
profissões, como todas as engenharias. 
O objeto do estudo da mecânica é o 
movimento, por isso se trata de uma área de estudo 
bastante extensa. Dentre as diversas possibilidades 
de estudo, destacamos algumas que foram 
desenvolvidas pela pesquisa em mecânica: 
 A trajetória de foguetes, balas, dardos e 
flechas explicada por meio das equações de 
lançamento de projéteis. 
 O escoamento de fluidos, descrito pela 
equação da continuidade, capaz de explicar o 
voo dos aviões bem como as situações 
hidrostáticas, em que os fluidos encontram-
se em repouso. 
 O funcionamento de máquinas simples, tais 
como planos inclinados, roldanas, talhas, 
balanças etc. 
 
 A trajetória de partículas eletricamente 
carregadas movendo-se sob a ação de 
campos elétricos e magnéticos, como ocorre 
no fenômeno da aurora boreal. 
 Corpos em queda livre ou até mesmo corpos 
que caem acelerados pela gravidade, 
 
Cinemática 
Cinemática é a área da mecânica que estuda o 
movimento dos corpos sem levar em conta as causas 
desse movimento. Em outras palavras, estuda-se 
situações que ocorrem a partir do instante em que 
um corpo inicia o seu estado de movimento. 
 Movimento uniforme é aquele em que a 
velocidade de um corpo é constante. 
 Movimento uniformemente variado é 
nome dado ao tipo de movimento em que 
a velocidade de um corpo varia em 
função do tempo. 
 
Dinâmica 
Na dinâmica estuda-se as causas que deram 
origem ao movimento. Nesse sentido, estudamos as 
forças que atuam sobre um corpo, as quantidades de 
movimento, a energia mecânica, o impulso, etc. As 
bases do estudo da dinâmica são as três leis de 
Newton. 
 
Conservação da Energia 
Mecânica 
A conservação da energia mecânica é uma 
das leis da mecânica que decorrem do princípio de 
conservação da energia. De acordo com a lei da 
conservação da energia mecânica, quando nenhuma 
força dissipativa atua sobre um corpo, toda a sua 
Introdução à Física Aplicada I 
 
energia relativa ao movimento é mantida constante. 
Isso equivale a dizer que a energia cinética e a 
energia potencial do corpo nunca mudam. 
 
Energia Cinética 
A energia cinética é a energia contida em 
qualquer corpo que apresente uma quantidade de 
movimento não nula, isto é, desde que o corpo tenha 
massa e velocidade, ele será dotado de uma 
determinada quantidade de energia cinética. 
 
Energia Potencial 
Gravitacional 
A energia potencial é uma forma de energia 
que pode ser armazenada e que depende diretamente 
da posição em que um corpo se encontra em relação 
a algum campo de força, tais como o campo 
gravitacional. 
 
Energia Potencial Elástica 
A energia potencial elástica é aquela 
relacionada à deformação de algum objeto, como um 
elástico. Para calculá-la, leva-se em conta o 
quanto o objeto foi deformado, bem como a constante 
elástica desse objeto.