Grandeza física – aquilo que pode ser medido.
Tipos de grandezas físicas: Escalares (necessitam apenas de um número e uma unidade para a sua caracterização)(Ex: distância percorrida, rapidez média…); Vetoriais (para além do número e unidade necessitam de uma direção e um sentido (ex: deslocamento, força, velocidade…); outras…
Posição de um corpo
Coordenadas Geográficas (fonte: wikipédia) Latitude é a coordenada geográfica ou geodésica definida na esfera, no elipsóide de referência ou na superfície terrestre, que é o ângulo entre o plano do equador e a normal à superfície de referência. A latitude mede-se para norte e para sul do equador, entre 90º sul, no Pólo Sul (ou pólo antártico) (negativa), e 90º
norte, no Pólo Norte (ou pólo ártico) (positiva). A latitude no equador é igual a 0º. Longitude, algumas vezes representada pela letra grega λ(lambda), descreve a localização de um lugar na Terra medido em graus, de zero a 180 para leste ou para oeste, a partir do Meridiano de Greenwich. Diferentemente da latitude, que tem a linha do Equador como um marco inicial natural, não há uma posição inicial natural para marcar a longitude. Portanto, um meridiano de referência tinha que ser escolhido. Enquanto os cartógrafos britânicos usavam o Meridiano de Greenwich há muito tempo, outras referências foram usadas como: El Hierro, Roma, Copenhage, Jerusalém, São Petersburgo, Pisa, Paris, Filadélfia e Washington.
Coordenadas Cartesianas (“espaços planos”) O referencial cartesiano é feito através da junção de dois eixos (2D), perpendiculares entre si que se cruzam no ponto 0, o qual é a origem de ambos os eixos. O eixo horizontal é chamado de eixo das abcissas ou x. O eixo vertical é chamado de eixo das ordenadas ou y. (NOTA: A 3D o referencial é formado por três eixos perpendiculares entre si)
Dimensões espaciais são, na prática, o número de direções possíveis em que é possível o movimento. O número de dimensões de um espaço é dado pelo número de coordenadas necessárias à localização de um corpo nesse espaço.
Definições cinemáticas Trajetória de um corpo – é a linha, real ou imaginária, que une o conjunto das sucessivas posições ocupadas pelo corpo em movimento, ao longo do tempo. Espaço (distância) percorrido (s) – é o comprimento, medido sobre a trajetória do percurso efetuado – é uma grandeza escalar. Deslocamento ( ⃗ )– é a variação de posição de um corpo (não depende do trajeto efetuado _depende apenas da posição inicial e da posição final do corpo) – é uma grandeza vetorial. Rapidez (celeridade) média (Rm) – é a distância percorrida pelo intervalo de tempo do percurso – é uma grandeza escalar. Velocidade média (⃗⃗⃗⃗⃗ ) - é o deslocamento pelo intervalo de tempo do percurso – é uma grandeza vetorial.
Exercício de aplicação A figura representa a trajetória de um corpo.
Sabendo que o percurso de A a E foi efetuado em 15 min, calcular: a) A distância percorrida;
b) O deslocamento;
c) O valor absoluto da velocidade média;
d) O valor da celeridade (rapidez) média.
Resolução: a) A distância percorrida
b) O deslocamento
c) O valor absoluto da velocidade média
d) O valor da celeridade (rapidez) média
NOTA: Normalmente o valor absoluto da velocidade média é diferente do valor da rapidez média (exceto no movimento rectilineo a um só sentido). No entanto, O valor da velocidade (instantânea) é sempre igual ao da rapidez (instantânea). [Pois, para intervalos de tempo infinitesimais (pontos muito próximos) o comprimento de uma linha curva “confunde-se” com o de um segmento de reta].
Exemplo Sabendo que o movimento referido no exercício anterior foi uniforme calcula os valores da rapidez média e da velocidade média entre A e X.
Resolução:
Neste caso, os valores calculados da rapidez média e da velocidade média são iguais, porque como os dois pontos (A e X) estão muito próximos, o comprimento da linha curva “confunde-se” com o do segmento de reta.
Características da velocidade (instantânea) ⃗ : (Demonstra-se que a velocidade tem sempre as seguintes caraterísticas:) Direção: sempre tangente à trajetória; Sentido: sempre o do movimento; Magnitude: a da rapidez.