Espaço, referenciais e as coordenadas cartesianas

Espaço, referenciais e as coordenadas cartesianas

1. Introdução

   • Tempo
   • Espaço

2. O espaço Físico

   • Na visão Newtoniana, todos os objetos estariam inseridos no espaço, o qual independe desses objetos.
   • Tridimensionalidade
     • como altura, largura e profundidade;
   • Homogeneidade
     • mesmas características em cada um de seus pontos
   • Isotropia
     • o mesmo em qualquer direção

3. Tempo

   • Absoluto
     • Existir independentemente da matéria, do espaço e do estado de movimento do observador.  Também no sentido de que dois eventos simultâneos, que ocorrem no mesmo instante para um observador, serão os mesmos para qualquer outro. (Newton)
   • Relativo
     • interdependência entre espaço e tempo. Daí a ideia de um espaço-tempo quadridimensional, que emerge naturalmente da teoria de Einstein.

4. Posição no Espaço

   • localizar um ponto no espaço é o mesmo que determinar a sua posição.

5. Eventos

   • algo que está ocorrendo num determinado tempo e num determinado ponto do espaço ou num conjunto de pontos do espaço num instante de tempo bem definido.

6. Movimentos

   • Movimentos são fenômenos associados ao deslocamento de à medida que o tempo passa; já o deslocamento se refere à mudança de posição do corpo no espaço.

7. Sistemas de Referência

   • O estudo da mecânica requer, como primeiro passo essencial, que se adote um sistema de objetos materiais como referência para o estudo do movimento.
   • Sistema de referência cartesiano
     • Como dito anteriormente, todo sistema de referência na mecânica requer a escolha de um ponto de referência, o qual é tido como essencial. A esse ponto damos o nome de ponto de origem (ou simplesmente 0) do sistema de referência. A escolha desse ponto é . Os eixos que passam por esse ponto não precisam ser necessariamente ortogonais entre si. No entanto, o mais usual, dada a simplicidade, é a escolha de três eixosortogonais entre si.
   • Referenciais inerciais
     • Sistemas de referência, nos quais os pontos de origem – O e O’ – se deslocam com velocidade constante um em relação ao outro, são ditos sistemas inerciais, se um deles o for.
   • Escolha de referenciais
     • Um dos pressupostos fundamentais da física é o de que qualquer referencial é igualmente útil, no sentido de equivalência, no estudo dos fenômenos.
   • Necessidade de adotar um sistema
     • primeiro: o estudo sistemático e analítico do movimento requer o uso de conceitos; segundo: muitos conceitos utilizados na mecânica são relativos, isto é, dependem do re- ferencial. Esse é o caso da posição de um objeto.

8. Coordenadas

   • É importante entender que as coordenadas de um ponto são especificadas apenas depois da escolha de um sistema de referência, pois elas não fazem sentido sem essa providência. Usualmente, referimo-nos a essas coordenadas usando a altura, a profundidade e a largura.
   • cartesianas em uma dimensão
   • cartesianas em duas e três dimensões

9. Aplicações

   • Distância entre dois pontos no plano