Mecânica
Mecânica é a parte da Física que estuda o estado de movimento e de repouso dos corpos sólidos ou fluidos.
Ao estudarmos os movimentos retilíneos, sem nos preocuparmos com o que ocasiona estes movimentos, estamos estudando a CINEMÁTICA, que é parte da Mecânica. Nela analisamos o MRU (Movimento Retilíneo Uniforme), cuja característica é a velocidade sempre constante do móvel, e o o MRUV (Movimento Retilíneo Uniformemente Variado), onde a velocidade do móvel varia, mas de maneira uniforme, de tal forma que temos uma aceleração constante.
Outra parte da Mecânica que estuda os movimentos é a Estática. Esta estuda os corpos em equilíbrio, sejam eles sólidos ou não.
E ainda, temos a Dinâmica, que é a outra parte da Mecânica. A Dinâmica estuda os movimentos dos corpos, mas focalizando as causas desse movimento.
Alguns conceitos da cinemática:
Ponto Material e Corpo Extenso - Consideramos ponto material a todo corpo cujas dimensões podem ser desprezadas durante o estudo do movimento e corpo extenso, quando as dimensões do corpo devem ser consideradas, porque interferem no estudo domovimento. Por exemplo, um carro deslocando-se numa grande rodovia pode ser considerado um ponto material. No entanto, este mesmo carro, ao estacionar na garagem de uma casa, deve ser considerado um corpo extenso porque suas dimensões são muito próximas ao tamanho da garagem.
Referencial - Para determinar se um corpo está em movimento ou em repouso é preciso antes adotar um ponto de referência (referencial). Um mesmo corpo pode estar em movimento em relação a um referencial e em repouso em relação a outro. Por exemplo, dentro de um ônibus que se desloca numa rua, encontram 2 passageiros sentados lado a lado. Um passageiro, em relação ao outro, tomado como referencial, está em repouso. Mas esse mesmo passageiro está em movimento em relação a um ponto fixo fora do ônibus, como por exemplo, uma árvore.
Trajetória - É o conjunto de pontos ocupados pelo móvel durante o movimento. A trajetória também depende do referencial adotado. Analise a figura que segue:
Observe que, para um observador de fora do ônibus, como você, por exemplo, a trajetória é uma curva, enquanto a pessoa que viaja dentro do ônibus, do qual foi solto o objeto, a trajetória é uma reta.
Posição - Quando a trajetória é conhecida, podemos determinar a posição (S) em que o corpo se encontra nesta trajetória. Para determinarmos qualquer posição é preciso antes marcar a origem das posições e, a partir dela orientar as outras posições. Costuma-se atribuir o 0(zero) num ponto arbitrário da trajetória e então, a intervalos iguais vai se atribuindo as posições que o móvel pode assumir.
Deslocamento e espaço percorrido - Em Física, há distinção entre deslocamento e espaço percorrido. Um espaço percorrido (ou distância percorrida) pelo móvel é o conjunto de todos os pontos ocupados pelo móvel, enquanto deslocamento (ΔS) é a distância, em linha reta, da posição inicial até a posição final, sem considerar as voltas, idas e vindas do móvel. Numa trajetória retilínea, calcula-se ΔS fazendo sempre a posição final (S) do móvel menos a posição inicial (So). Assim,
ΔS = Sfinal - Sinicial
NOTAS:
Observe que a bolinha verde na primeira trajetória se deslocou da posição inicial So = -4 km até a posição final S = 14 km. Neste caso, o deslocamento e o espaço percorrido são iguais.
Na segunda trajetória, a bolinha azul, saiu da posição inicial So = -6 m, foi até a posição S = 20 m e voltou para a posição final Sf = 12 m. Neste caso, o deslocamento é diferente de espaço percorrido.