Texto: Os Corpos em Movimento

Os Corpos em Movimento

Um dos assuntos relacionadas à física que despertou grande interesse no homem, desde os primórdios de nossa história, é saber aonde se vai, por onde passar e quanto tempo levará. O ramo da física que estuda esses assuntos é o chamado cinemática, palavra que significa estudo dos movimentos; daí, também, o termo “cinema”, por representar uma imagem em movimento.
 


Referencial

Exatamente agora, é bastante provável que você esteja sentado em uma carteira na sala de aula. Então, diga-me: você está em repouso ou em movimento? Certamente, sua resposta foi repouso! Vejamos esse assunto por um ponto de vista mais científico. Dizemos que um corpo está em repouso em relação a outro quando sua posição em relação a ele não se altera. Em relação a sua sala de aula, você está em repouso, em relação a sua carteira, você também está em repouso, mas em relação ao eixo de rotação de nosso planeta, todos nós estamos girando a uma velocidade considerável. Alguém que esteja exatamente sobre a linha do equador, terá velocidade de aproximados 1.600 km/h em relação ao eixo do planeta. E em relação ao Sol? Todos nós nos deslocamos com uma velocidade de 30 quilômetros por segundo em relação ao Sol. 
 

Não existe repouso absoluto nem movimento absoluto, tudo depende do referencial adotado.

 
Um belo dia, um cidadão alcoolizado bate o carro em um poste. No dia de seu julgamento, ele apresenta o seguinte argumento:

“Eu estava dirigindo por ali, quando de repente aquele poste veio em minha direção e chocou-se contra meu veículo”.

Parece uma loucura afirmar tal coisa, mas, do ponto de vista da física, a coisa pode não ser tão louca assim. Vamos observar esse evento pelos olhos de uma pulga que estaria no bigode do motorista; em relação a ela, o motorista e o carro estavam parados, e o poste é que veio ao encontro deles. 

Cuidado: o que determina se um corpo está em repouso ou em movimento é o referencial que adotamos.


Trajetória

Chamamos de trajetória o caminho que um corpo faz para se deslocar de um ponto a outro. Como tudo na cinemática, a trajetória também depende do referencial. Digamos que uma pessoa dentro de um carro que viaja com velocidade constante esteja jogando para cima uma bolinha que, ao cair, é tomada de volta. Em relação a essa pessoa, a bolinha subiu e desceu, fazendo uma trajetória retilínea. Suponhamos, agora, alguém que estivesse parado à beira da estrada e que, pelo vidro, tivesse visto a cena anteriormente descrita; a trajetória seria completamente diferente.
 
 
Trajetória da bolinha em relação à pessoa dentro do carro.
 
 
Trajetória em relação à pessoa fora do carro.

Por que os antigos achavam que o Sol girava ao redor da Terra? Por estarmos parados em relação à Terra, automaticamente, tomamo-la como referencial e, em relação a ela, o Sol realmente gira ao nosso redor.


Origem

Quando estamos viajando, ocasionalmente, vemos, às margens da rodovia, uma placa indicando algo assim: 137 km. São 137 km de onde? De um ponto que alguém resolver chamar de origem; por exemplo, a rodovia dos Bandeirantes usa como origem o marco zero da cidade, lá no centro. Quando se está nessa rodovia e se vê uma placa como aquela, significa que estamos àquela distância, pela rodovia, do centro de são Paulo.
 

Origem é o ponto a partir do qual medimos as distâncias sobre a trajetória.

 

Posição ou Espaço (S ou x)

É a distância, medida sobre a trajetória, em relação à origem. Se dissermos que um corpo encontra-se na posição S = 12 m, significa que ele está a 12 m da origem, se fosse S = -21 m, seriam 21 m atrás da origem. 

Observe o exemplo abaixo:

Digamos que um corpo vai de A para B de acordo com a trajetória mostrada.
Vamos adotar uma origem.
 

Agora, vamos marcar as distâncias a partir da origem, orientando para a direita (para a direita é positivo).
 
Como esse corpo saiu da posição A, seu espaço inicial (S0) foi de -2 m. Isso significa que o movimento iniciou-se a 2 m atrás da origem. Se ele terminou no ponto B, seu espaço final (S) foi de 5 m, ele terminou a 5 m à frente da origem.

S 0 = -2 m  e S = 5 m.
 

Variação da Posição (∆S)

A letra grega delta (∆) é usualmente empregada para simbolizar a variação de uma grandeza qualquer, e variação de qualquer coisa é sempre “coisa final” menos “coisa inicial”. Logo, #\Delta S=S-{{S}_{0}}#.

No caso anterior, #\Delta S=S-{{S}_{0}}#   #\Delta S=5-\left( -2 \right)#   #\Delta S=7\,m#
         
A variação do espaço significa aquilo que o corpo progrediu em seu movimento, se positiva, ou aquilo que ele retrocedeu, se negativa. Nesse caso, significa que nosso corpo avançou 7 m em seu movimento.
 

Distância Percorrida

A distância percorrida mostra tudo o que um corpo andou, quando não há inversão de movimento, quando o corpo só se desloca em um sentido, ela é igual à variação do espaço, mas se houver inversão, serão valores diferentes.

Exemplo:

No caso da trajetória desenhada acima, suponhamos que um corpo tivesse saído de A, ido até b e retornado a A. As posições inicial e final correspondem a S 0 = -2 m, logo, a variação do espaço foi zero, #\Delta S=0#. E quanto à distância percorrida? Na ida, ele andou 7 m e, na volta, mais 7 m, logo, a distância percorrida foi de 14 m.    
 

Deslocamento (#\vec{d}#)

Ao contrário das outras grandezas vistas anteriormente neste tópico, que são escalares, o deslocamento é uma grandeza vetorial; ele é um vetor que tem origem onde o movimento inicia-se e extremidade onde ele termina, independentemente da trajetória. No caso visto anteriormente, o deslocamento seria assim:
 
O deslocamento de um corpo não depende de sua trajetória.


Em Resumo

Na cinemática, não existem conceitos absolutos, tudo depende do referencial adotado.

A trajetória é o caminho feito por um corpo para se deslocar de um ponto a outro.

Origem é o marco zero, o ponto a partir do qual são feitas as medidas de distância.

Espaço ou posição é a distancia do corpo até a origem medida sobre a trajetória.
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