O que é movimento?
Movimento é a mudança de posição de um objeto em relação a um referencial ao
longo do tempo. Mas... O que é referencial? Um referencial é algo que podemos usar para sabermos se um corpo está
em movimento ou não. Pode ser um objeto, um carro, o próprio chão, ou até você mesmo.
Por exemplo: se você estiver sentado em um barco em movimento, você estará parado em relação
ao barco. Porém, o barco estará em movimento em relação a água.
Outro exemplo: ao caminhar, você sabe que está em movimento porque a sua posição muda todo o
tempo. Se você sai de casa para ir ao shopping, você se movimentou em relação ao chão para
chegar em determinado destino.
O que é velocidade?
Velocidade é um conceito da física que determina o quanto um corpo
pode percorrer em um instante de tempo. Aliás, "corpo" é o nome que damos para um objeto em movimento (carro,
pessoa, etc.); "tempo" é uma medida da duração de eventos e da
sequência em
que ocorrem.
Podemos medir a velocidade de um corpo apenas dividindo o espaço percorrido pelo tempo em
que esse corpo levou para percorrer. Por exemplo: eu andei 10 metros em 5 segundo; posso
dividir 10 metros por 5 segundo, o que resulta em 10m / 5s = 2m/s, ou seja, a minha
velocidade é 2 metros por segundo.
Um outro exemplo: um carro de fórmula 1 percorreu uma pista de 100km em uma hora (1h), então
a sua velocidade pode ser obtida pela divisão 100km / 1h = 100km/h, ou seja, 100 quilômetros
por hora. Desta forma, podemos definir uma equação para qualquer caso:
Esta é a equação da velocidade média, onde "Vm" é a velocidade
média, delta S é o espaço percorrido e delta t é o tempo. Você apenas precisa fazer a
divisão para chegar ao resultado.
Outras expressões podem apareccer nos livros de Física, como V = Vo + at (expressão) ou S =
So + vt (expressão 2). Fique tranquilo, estas são apenas outras formas da equação da
velocidade. A expressão 1 relaciona velocidade, tempo e aceleração;
a expressão 2 relaciona espaço, velocidade e tempo.
Cada expressão é importante para uma determinada situação. Perceba que a expressão 1 é
diferente da expressão 2, mas ambas se comunicam através da velocidade.
O que é aceleração?
De forma bem resumida, aceleração é a velocidade da velocidade. Isso pode parecer confuso,
mas na verdade a aceleração mede o quanto a velocidade aumentou em um determinado tempo.
Por exemplo: uma Ferrari vai de 0km/h a 144km/h em 5 segundos. Se a Ferrari teve um aumento
de velocidade (saindo do 0 para 100), em 5 segundos, podemos concluir que a velocidade da
Ferrari será 288km/h 10 segundos após ter saído da largada. Isso faz sentido para você? A
velocidade e o
tempo apenas duplicaram.
Neste exemplo, podemos dizer que a Ferrari está com a sua velocidaed aumentando a cada
segundo. Como podemos saber isso de forma exata? É bem simples, basta dividir a velocidade
pelo tempo: 144km/h / 5s = 40m/s / 5s = 20m/s². Portanto, a aceleração da Ferrari é 20m/s²,
ou seja, a velocidade da Ferrari vai aumentar 20m/s a cada segundo.
Assim como a velocidade, a expressão matemática que define a aceleração média pode ser dada
por:
Observe que "alfa m" é a aceleração, delta v a velocidade, e delta t o tempo. Esta
expressão é importante na física pois é através do conceito de aceleração que
conseguimos calcular a gravidade.
Com o conhecimento obtido até agora, podemos utilizar expressões para outros casos. Podemos
utilizar expressões que relaciona posição, tempo, aceleração, velocidade inicial e posição
inicial, ou que relacione velocidade, velocidade inicial, aceleração e espaço. Por que isso?
Porque Algumas expressões tem algo que outra não possui, como a equação do MRUV (Movimento
Retilíneo Uniformemente Variado) e a equação de Torricelli. A equação de Torricelli não
possui tempo, por exemplo.
(1)Função horária de velocidade, (2)Equação de Torricelli, (3)Função horária da posição.
O que é a gravidade?
A gravidade pode ser considerada, na mecânica clássica, como uma força que atrai as coisas
para o centro de um planeta, estrela, etc.. Na Relatividade Geral, a gravidade é a geometria
do espaço-tempo, como se todo o universo estivesse encima de um tecido elástico, onde o
tecido se deforma na presença de massa.
Existem muitos casos interessantes sobre a gravidade, mas estes dois são suficientes: (1)
Galilel Galilei subiu até o topo da Torre de Pisa para provar que, independente da massa, os
corpos caem com a mesma aceleração. (2) A Lei da Gravitação Universal foi formulada por
Newton, uma equação que mostra que a intensidade da força gravitacional depende do raio, da
massa e de uma constante G. Este assunto será abordado com mais detalhes na seção de
Dinâmica. Por enquanto, o conhecimento sobre a gravidade nos é útil para cpmpreender a "queda livre" e o "lançamento oblíquo",
que são assuntos de suma importância.
Queda Livre & Lançamento Oblíquo
Queda Livre é o nome dado a um objeto que foi "largado no ar". Você
pode deixar uma maçã em queda livre se soltar ela no ar. Um outro exemplo é o salto de
paraquedas.
Na primeira foto temos o Bungee Jump, que também mostra a queda livre. A segunda foto mostra
o salto de paraquedas.
Lançamento Oblíquo é o nome dado ao movimento feito após arremessar
um objeto. Um exemplo disso é o chute em uma bola, que gera uma parábola como movimento.
Utilizando a expressão do MRUV, podemos adapatar para o movimento vertical. Não faremos isso
diretamente aqui, mas aconselho ler um dos livros recomendados. As equações do movimento na
horizontal podem ser aplicadas na vertical e assim criar novas equações (leia Halliday -
Mecânica Vol. 1).
