MECÂNICA Entender o movimento é uma das metas das Física A Mecânica estuda o movimento e as suas causas A Mecânica Clássica se divide em: Cinemática Dinâmica 1

MECÂNICA CLÁSSICA CINEMÁTICA DINAMICA Força estuda os movimentos sem levar em conta as causas do movimento DINAMICA estuda as forças e os movimentos originados por essas forças Força 2

Movimento em uma dimensão CINEMÁTICA Movimento em uma dimensão O movimento representa uma mudança contínua da posição de um corpo Todo movimento é definido em relação à um referencial O movimento ao longo do eixo x x x Utilizaremos o MODELO DE PARTÍCULA porque o tamanho do corpo real não tem consequência na análise do seu movimento 3

x (m) Posição numa dimensão -3 -2 -1 0 1 2 3 Um corpo é localizado pela sua posição ao longo de um eixo orientado, relativamente a um ponto de referência (o observador), em geral a origem (x = 0) x (m) -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Deslocamento numa dimensão O deslocamento unidimensional de um objecto num intervalo de tempo (t2 - t1) é a diferença entre a posição final (xf ) no instante tf e a posição inicial (xi) no instante ti Exemplo Corrida de 100 m deslocamento x = xf - xi t = tf – ti intervalo de tempo 5

Exemplos Exemplo 1. Corrida de 100 metros. O corredor parte de x1= 0 m para x2= 100 m. O deslocamento do corredor é x = xf - x1 = 100 m - 0 = 100 m Exemplo 2. Uma pessoa andando se desloca do ponto x1= 200 m para x2= 100 m. O deslocamento da pessoa é x = xf - xi = 100 - 200 = - 100 m 6

Velocidade média t ti tf x xf xi Temos a noção intuitiva de velocidade como sendo o espaço percorrido por um corpo num certo tempo t ti tf x xf xi A velocidade média é a distância x = xf - xi percorrida pela partícula num intervalo de tempo t = tf - ti 7

Deslocamento : x = xf - xi x x2 x1 t1 t2 t Declive de uma secante posição x como uma function do tempo t x x2 x x1 t t1 t2 t Declive de uma secante

A velocidade média nos dá informações sobre um intervalo de tempo Se  movimento para a direita, ou no sentido de crescimento de x Se  movimento à esquerda, ou no sentido de decréscimo de x) A velocidade média nos dá informações sobre um intervalo de tempo m  9

Velocidade instantânea É a velocidade que a partícula tem a cada instante A velocidade instantânea é a derivada da posição (x) em relação ao tempo (t) Velocidade na direcção x: x 10

v é o declive da tangente para o gráfico x versus t Velocidade instantânea é a média sobre um intervalo de tempo infinitesimal : x t t v é o declive da tangente para o gráfico x versus t Fisicamente , v é a taxa de variação de x, dx/dt.

Velocidade escalar média A velocidade escalar média é uma forma diferente de descrever a rapidez com que uma partícula se move. Ela envolve apenas a distância percorrida, independentemente da direção e sentido: O P Em algumas situações x Entretanto, elas podem ser bastante diferentes Exemplo: partícula parte de O, em ritmo constante, atinge P e retorna a O, depois de decorrido um tempo total e ter percorrido uma distância total L t Neste caso: e 12

Velocidade escalar A velocidade escalar é o módulo da velocidade; ela é destituída de qualquer indicação de direcção e sentido Exemplo: O velocímetro de um carro marca a velocidade escalar instantânea e não a velocidade, já que ele não pode determinar a direcção e o sentido

Movimento rectilíneo uniforme Chama-se movimento rectilíneo uniforme ao movimento em que a velocidade é constante é a posição da partícula no instante inicial t = t0 é a velocidade com que a partícula se desloca é constante Para t0 = 0 temos a equação do movimento rectilíneo uniforme Equação horária Para t0  0 temos a equação 14