Cinemática vetorial

Cinemática vetorial

1. O que é ?

   • A cinemática vetorial é a parte da Física que vai estudar os movimentos, porém levando em consideração mais de uma dimensão, como por exemplo velocidade e aceleração. Na verdade, é isso que a diferencia da cinemática escalar.

2. Vetor

   • Uma grandeza escalar é representada por um número acompanhado de uma unidade, por exemplo 12 kg. Já uma grandeza vetorial é representada por um vetor: módulo, direção e sentido, associado a um segmento de reta orientado. Um vetor é representado por meio de uma flecha traçada em escala, a fim de representar o valor do módulo, a direção e o sentido. Assim, grandezas como velocidade (v), aceleração (a) e força (F), são escritas com uma flecha sobre cada letra que as caracterizam.
   • Soma de vetores
     • Quando dois vetores estão na mesma direção (em paralelo), realizar a soma ou a subtração é simples. Se estão no mesmo sentido, soma-se, mas se estão em sentidos opostos, subtrai-se. O valor encontrado da soma ou subtração de dois ou mais vetores é chamado de resultante. Caso os vetores estejam em direções diferentes e, por isso, não se combinem para realizar a soma ou a subtração, usa-se a regra do paralelogramo.
     • Regra do paralelogramo
       • A regra do paralelogramo diz que é preciso construir um paralelogramo com os dois vetores existentes, de forma que eles fiquem em lados adjacentes. Para isso, junte o início dos dois vetores, formando um ângulo de 90º entre eles. Agora, é preciso traçar duas linhas, partindo das duas pontas dos vetores (onde estão as flechas), fazendo com que elas se encontrem e finalize o desenho do paralelogramo. Por fim, é preciso desenhar uma linha que parte do início dos dois vetores e que termina no encontro das duas linhas traçadas. Dessa forma, essa linha em diagonal do paralelogramo será a resultante. Se analisarmos o paralelogramo, podemos perceber que há a formação de dois triângulos retângulos. Para calcular o módulo do vetor resultante é preciso utilizar o Teorema de Pitágoras: a² = b² + c² Escolha o triângulo retângulo que preferir. A linha em diagonal, que é a resultante, será a hipotenusa (a) e as outras duas linhas que compõem o triângulo serão os catetos oposto e adjacente (b e c). Assim, basta resolver o cálculo e a resultante dos vetores será encontrada. É importante destacar que, em situações com mais de um vetor, será preciso realizar os cálculos sempre de dois em dois vetores, até que por fim sobre apenas a resultante.

3. Deslocamento vetorial

   • O deslocamento vetorial (d) mostra a mudança de posição de um corpo. O vetor tem origem na posição inicial e termina na posição final. Isso independe da trajetória do objeto, se ele fez curvas ou não.

4. Velocidade vetorial média

   • A velocidade vetorial média (V) é a média da velocidade durante um certo período de tempo. Não importa se em alguns momentos um carro se deslocou a uma velocidade e em outros momentos com outra velocidade.

5. Aceleração vetorial média

   • A aceleração vetorial média também é definida como a média da aceleração durante todo o deslocamento. Para calculá-la é preciso utilizar a variação da velocidade vetorial (Δv) e o período de tempo que foi preciso para realizar o deslocamento. Assim, temos a seguinte fórmula para a aceleração vetorial média: am = Δv/Δt

6. Aceleração vetorial

   • A aceleração vetorial é resultante da composição de dois vetores.
   • Aceleração tangencial
     • É aquela que altera o módulo da velocidade vetorial; ou seja, é ela que indica se o objeto está, de fato, acelerando ou freando. Sua intensidade é igual ao da aceleração escalar; sua direção é também tangente à curva da trajetória no ponto da posição do objeto.  E seu sentido será o mesmo da velocidade vetorial, se o movimento for acelerado, ou oposto, caso estivermos diante de um movimento retardado.
   • Aceleração centrípeta
     • É aquela faz variar a direção da velocidade vetorial; ela está ligada à presença de uma trajetória curvilínea. Deste modo, se a trajetória for retilínea, não existe aceleração centrípeta.

7. Flávia Ortega Miquelotto, 1° ano C

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