ESTUDO DO MOVIMENTO DE UM DETERMINADO CORPO

CINEMÁTICA: ESTUDO DO MOVIMENTO DE UM DETERMINADO CORPO

Lucas Matheus, Luiz Henrique Malta, Renan Antonio Ferreira

UNEMAT-UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO

 

Resumo: Na Cinemática, analisamos os conceitos utilizados para descrever o movimento: velocidade, aceleração e trajetória. Quando dizemos que um objeto está em movimento, isto significa que sua posição está mudando com o passar do tempo. No entanto, é fácil constatar que o conceito de movimento é relativo, isto é, um objeto pode estar em movimento em relação a um outro mas pode estar em repouso em relação a um terceiro objeto.

Abstract: In Kinematics, we analyze the concepts used to describe the movement: velocity, acceleration and trajectory. When we say that an object is in motion, it means that its position is changing with the passage of time. However, it is easy to see that the concept of motion is relative, that is, one object may be in motion relative to another but may be at rest relative to a third object.

• Introdução

Cinemática é o ramo da física responsável por descrever o movimento de forma matemática. Para conseguir seu objetivo, a cinemática se baseia em uma série de medidas que resultam nas características de cada movimento o tipo de movimento. Assim, os movimentos mais simples são os denominados retilíneos uniformes, enquanto os mais complexos são de trajetória curva.

A partir desses conceitos seguiremos um teste com objetivo de ilustrar os próprios. Através do apoio de gráficos, tabelas e o teste  descreveremos de que meio a locomoção foi feita, concluiremos com um ponto de referência as posições que o objeto ocupa ao decorrer do tempo e suas respectivas velocidades nem se interessar com os fatores dessa atividade.

Usando um carrinho de brinquedo, uma fita métrica, uma bancada de 2m de comprimento e uma câmera, o teste aconteceu na seguinte ordem:

• As medidas indicadas por meio da fita, foram marcadas na bancada a cada 20 cm, com o objetivo de melhor observar o lugar e o tempo do objeto (carrinho) em movimento;
• Com a câmera registramos o caminho do objeto;
• Com a ajuda de gráficos e tabelas feitas com dados obtidos do movimento do objeto em função do tempo, constatamos que o movimento é uniformemente variado.

Definições usadas

Encontra-se a descrição do movimento a partir da sua posição, velocidade e aceleração. Este seria o suposto campo de estudos da cinemática.

II.I Ponto referencial e ponto material

É chamado de referencial o corpo em relação ao qual se identifica se o móvel em estudo está em movimento ou em repouso. Sendo assim a noção que venhamos a ter de movimento ou de repouso de um corpo, sempre estará relacionada a outro corpo e dependerá dele para ser definida naquela circunstância. (Figura 1)

[pic 1][pic 2]

(Figura 1)

Um corpo está em movimento quando sua posição varia no decorrer do tempo. Assim, um ponto material considera-se em movimento quando em relação a um dado referencial, sua posição nesse referencial varia com o passar do tempo. Nesse caso, sendo o referencial o homem sentado na grama, o rapaz passageiro do ônibus está em movimento, e se ele muda sua posição no decorrer do tempo, o observador pode visivelmente notar (Figura 2).

[pic 3][pic 4]                                                                                                                               (Figura 2)

II.II Conceito de trajetória

A trajetória é um conceito essencial no estudo de Cinemática, ela pode ser entendida de diversas formas, mas consiste em uma coisa intuitiva. O conjunto de posições sucessivas ocupadas por um móvel no decorrer do tempo pode ser chamado de trajetória. O caminho descrito pelo móvel também caracteriza esse conceito. Trajetória percorrida pela bolinha num certo intervalo de tempo, na figura, nota-se a marcação de espaços em determinados intervalos de tempo. (Figura 3)

[pic 5][pic 6]

                                (Figura 3)

Sendo o marco zero a origem do movimento e a medida entre ele e o corpo é portanto o espaço percorrido.

• Descrição do teste e do resultado encontrado

Como ponto primordial consideramos a situação de ter que entender o movimento produzido pelo objeto (carrinho) ocasionado com esforço manual, por decorrente partimos o teste em partes.

III.I Definição da superfície

Para dar origem ao teste foram feitas demarcações a cada 20 cm sobre a bancada de 2 metros de extensão, bem quanto uma fita para assim alcançar demarcações mais claras sem o perigo do acumulo de falhas como por exemplo a régua, pois por ser menor daria.

III.II Estabilização da câmera

Com o objetivo de não tirar parte do caminho andado pelo objeto material ou não ser capaz uma visualização específica do obejto na superfície em comparação ao tempo, a câmera foi instalada a um imóvel para que não ocorresse movimento involuntário suspendendo assim as possíveis dificuldades apresentados anteriormente.

III.III Locomoção

O objeto usado foi um carrinho de diversão comum que não produz ação qualquer se não produzir uma força, desta forma, foi importante um esforço produzido por uma indivíduo para que o objeto conseguisse a locomoção, o qual foi cinematografado para depois ser observado e ajudar no colhimento de informações.

III.IV Avaliação das informações

Com apoio de um editor de vídeo denominado Movie Maker o videoclipe consegue assim ser retratado em câmera lenta, permitindo consequentemente uma melhor e mais clara observação do objeto em deslocamento e sem posição em distâncias de espaços anteriormente delimitados. Depois de tais observações, as informações foram retiradas e anotadas em quadros no Excel, que depois sucederam em gráficos representando grandezas vetoriais como velocidade e locomoção em função do tempo.