No mundo físico, um dos fenômenos mais comuns é o movimento. O ramo da ciência que trata do comportamento de objetos em movimento é conhecido como "mecânica".
A mecânica é dividida em duas seções – Cinemática e Dinâmica.
A cinemática lida com o estudo do movimento sem levar em conta a causa do movimento.
A dinâmica está preocupada com a causa do movimento, ou seja, a força.
Movimento significa movimento. Diz-se que um objeto está em movimento se ele muda de posição em relação à sua vizinhança em um determinado tempo. Diz-se que um objeto está em repouso se não mudar de posição em relação à vizinhança. Um quadro de referência é outro objeto ou cena em relação ao qual comparamos a posição do objeto dado.
Cada tipo de movimento é controlado por um tipo diferente de força.
Quando um objeto percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais, diz-se que está em movimento uniforme. Movimento uniforme é o movimento com velocidade constante em linha reta. Exemplo: uma bola rolando.
Quando um objeto percorre distâncias desiguais em intervalos de tempo iguais, diz-se que está em movimento não uniforme.
O movimento irregular é o movimento que não tem um padrão óbvio para o seu movimento. Exemplo: uma abelha voadora.
Existem dois tipos básicos de movimento: translação e rotação.
Translação significa movimento ao longo de um caminho.
Rotação significa movimento em torno de um eixo fixo. Um eixo é um centro em torno do qual algo gira.
O movimento de translação é definido pela força resultante (soma de diferentes forças) agindo sobre um objeto.
A rotação é definida pelo torque. Torque é uma força que causa a rotação de um objeto.
Tipos de movimento
2. Movimento de rotação é o movimento de um objeto, em um caminho circular ao longo de um ponto fixo como o centro designado e o movimento é ao longo da circunferência do caminho, a uma distância regular do centro. Este tipo de movimento é o ponto de partida de muitos mecanismos. Exemplo: uma roda de fiar.
3. O movimento recíproco é um movimento de vai e vem. Exemplo: o movimento para cima e para baixo de um ioiô.
4. O movimento oscilante é um movimento recíproco com elementos de movimento rotacional como balançar. A oscilação pode ser um movimento periódico que se repete em um ciclo regular ou em intervalos de tempo iguais, como uma cadeira de balanço ou a oscilação de um pêndulo em um relógio. Um pêndulo que oscila de um ponto fixo de fixação e traça um arco é um exemplo clássico de movimento oscilante. Um aspersor ou ventilador oscilante faz a mesma coisa, exceto que estes oscilam em um plano horizontal em vez de um plano vertical e são alimentados por motores em vez de gravidade. Um movimento oscilante é em torno de um ponto de equilíbrio ou um valor médio.
Existem três variáveis de oscilação:
Muitas vezes, os objetos se movem por movimentos complicados. O movimento complicado pode ser dividido em tipos mais simples de movimento. Um exemplo de movimento complicado é um Frisbee voador. O movimento de um Frisbee consiste em movimento linear e movimento rotativo.
As forças de atrito e gravitacional afetam o movimento dos objetos – elas diminuem o movimento.
A força de atrito que retarda um corpo em movimento e, eventualmente, para um objeto em movimento é chamada de atrito cinético. Por exemplo, quando você empurra uma caixa pelo chão, parte da energia de seu empurrão move a caixa e parte da energia é perdida por atrito cinético. Quanto menos texturizada a superfície, mais longe o objeto se moverá. Isso acontece porque as superfícies lisas têm menos força de atrito. O atrito é afetado pela textura da superfície e do objeto em movimento.
Distância e Deslocamento
A distância entre o terminal A e o terminal B é de 150 km. Um ônibus viaja do terminal A ao terminal B. A distância percorrida pelo ônibus é de 150 km. No mesmo trajeto, o ônibus retorna do terminal B ao terminal A. Assim, a distância total percorrida pelo ônibus durante a viagem de A a B e depois de B a A é de 150 km + 150 km = 300 km.
Um ônibus indo de A para B e novamente de B para A
O que é inércia?
Inércia significa resistência a qualquer mudança no movimento. Todos os objetos têm inércia. Quanto maior a massa de um objeto, mais inércia ele tem. A Primeira Lei do Movimento de Newton afirma que os objetos em movimento continuarão se movendo na mesma direção e na mesma velocidade. Também afirma que os objetos estão em repouso, a menos que uma força externa atue sobre eles. Quando o motorista de um carro pisa no freio, o carro desacelera. As pessoas no carro, no entanto, continuarão na mesma velocidade em que o carro estava por causa de sua inércia. O cinto de segurança atua como uma força para manter as pessoas no lugar. Os cintos de segurança ajudam a evitar que as pessoas se machuquem quando um carro para de repente.
Movimento harmônico simples
Movimento harmônico simples (SHM) é um tipo de movimento oscilatório. Um movimento harmônico simples tem três coisas, basicamente ele faz: O movimento sempre volta ao equilíbrio, segue o mesmo caminho e oscila em torno do equilíbrio. SHM resulta quando a força ou torque que tende a restaurar o equilíbrio é diretamente proporcional ao deslocamento do equilíbrio são diretamente proporcionais ao deslocamento do equilíbrio.
A velocidade é a distância percorrida em um determinado tempo. Velocidade = Distância/Tempo. A unidade SI de velocidade é m/s. A velocidade é uma grandeza escalar.
Um objeto está se movendo com velocidade uniforme se percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais.
Se a distância percorrida varia com o tempo, diz-se que o objeto está se movendo com velocidade variável.
Velocidade média e velocidade instantânea
Quando viajamos em um veículo, a velocidade do veículo muda de tempos em tempos, dependendo das condições existentes na estrada. Em tal situação, a velocidade é calculada pela razão entre a distância total percorrida pelo veículo e o tempo total gasto na viagem. Isso é chamado de velocidade média.
A velocidade instantânea seria a velocidade em qualquer instante dentro desse intervalo de tempo, medida com um velocímetro em tempo real.
Velocidade
A velocidade é definida como a distância percorrida por um objeto em movimento em uma determinada direção em unidade de tempo ou velocidade em uma determinada direção.
Velocidade = (distância percorrida em uma direção especificada)/tempo gasto
A velocidade também pode ser definida como a taxa de variação do deslocamento.
A velocidade é uma grandeza vetorial.
Diz-se que um corpo está se movendo com velocidade uniforme se percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais em uma direção especificada.
Diz-se que um corpo está se movendo com velocidade variável se descobrir distâncias desiguais em intervalos de tempo iguais e vice-versa em uma direção especificada ou se mudar a direção do movimento.
Aceleração
Aceleração é definida como a taxa de variação da velocidade de um corpo em movimento com o tempo. Essa mudança pode ser uma mudança na velocidade do objeto ou na direção do movimento ou em ambos.
Aceleração = Taxa de variação da velocidade com o tempo
A unidade SI de aceleração é m/s 2
A aceleração é uma grandeza vetorial.
Existem vários tipos de aceleração:
