Principais equações da Cinemática

A Cinemática dedica-se ao estudo do movimento sem a determinação de suas causas. Reunimos para você as principais equações dessa área de estudos da Física.

A Cinemática descreve matematicamente os movimentos
A Cinemática descreve matematicamente os movimentos
Por Joab Silas da Silva Júnior
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A Cinemática é o ramo da Mecânica que se dedica ao estudo matemático dos movimentos sem se preocupar em determinar suas causas.

A seguir estão listadas as principais equações da Cinemática, as descrições de cada um de seus elementos e a indicação das unidades de medida segundo o que é estabelecido pelo Sistema Internacional de Unidades (SI).

Velocidade média

v = Velocidade média (m/s);

Δs = Espaço percorrido (m);

Δt = Intervalo de tempo (s).

Aceleração

a = Aceleração (m/s2)

Δv = Variação da velocidade (m/s);

Δt = Intervalo de tempo (s).

Movimento uniforme

Tipo de movimento em que o objeto mantém sua velocidade constante, assim, não se fala em aceleração.

Função horária da posição

s= Posição final (m);

s0 = Posição inicial (m);

v = Velocidade (m/s);

t = Instante de tempo (s).

Movimento uniformemente variado

Tipo de movimento em que o objeto possui aceleração constante, e a velocidade sofre variações iguais a cada instante de tempo.

Função horária da velocidade

v = Velocidade final (m/s);

v0 = Velocidade inicial (m/s);

a = Aceleração (m/s2);

t = Instante de tempo (s).

Função horária da posição

s= Posição final (m);

s0 = Posição inicial (m);

v0 = Velocidade inicial (m/s);

a = Aceleração (m/s2);

t = Instante de tempo (s).

Equação de Torricelli

A equação de Torricelli não depende do tempo.

v= Velocidade final (m/s);

v0 = Velocidade inicial (m/s);

a = Aceleração (m/s2);

Δs = Espaço percorrido (m).

Movimento vertical

Para o movimento vertical, adotam-se as mesmas equações do movimento uniformemente variado, pois os objetos estão sob influência da aceleração da gravidade. Em caso de movimento ascendente, o sinal para a aceleração da gravidade deve ser negativo.

Função horária da velocidade

v= Velocidade final (m/s);

v0 = Velocidade inicial (m/s);

g = Aceleração da gravidade (m/s2);

t = Instante de tempo (s).

Função horária da posição

h = Altura (m);

h0 = Altura inicial (m);

v0 = Velocidade inicial (m/s);

g = Aceleração da gravidade (m/s2);

t = Instante de tempo (s).

Movimento oblíquo

O movimento oblíquo ocorre quando o objeto deixa o solo, formando um determinado ângulo com a horizontal. O movimento feito por uma bola de golfe, após a tacada de um jogador, é um tipo de movimento oblíquo. Esse movimento ocorre tanto na vertical quanto na horizontal. Ao mesmo tempo que o objeto adquire altura, ele se desloca em relação à horizontal.

Componentes do vetor velocidade

v0x = Componente da velocidade no eixo x (m/s);

v0y = Componente da velocidade no eixo y (m/s).

θ = Ângulo formado entre o vetor velocidade e a horizontal.

Função horária da posição na horizontal (eixo x)

x = Posição final (m);

x0 = Posição inicial (m);

v0x = Componente da velocidade no eixo x (m/s);

t = Instante de tempo (s).

Função horária da posição na vertical (eixo y)

y = Posição final no eixo y (m);

y0 = Posição inicial no eixo y (m);

v0y = Componente da velocidade no eixo y (m/s);

t = Instante de tempo (s);

g = Aceleração da gravidade (m/s2).

Alcance horizontal

A = Alcance horizontal (m);

g = Aceleração da gravidade (m/s2);

v0 = Velocidade inicial (m/s);

θ = Ângulo formado entre o vetor velocidade e a horizontal.

Movimento circular

Velocidade angular

ω = Velocidade angular (rad/s);

Δθ = Deslocamento angular (rad);

Δt = Intervalo de tempo (s).

Relação entre velocidade linear e velocidade angular

v = Velocidade linear (m/s);

ω = Velocidade angular (rad/s);

R = Raio da trajetória angular (m).

Aceleração centrípeta

aCP = Aceleração centrípeta;

v = Velocidade linear (m/s);

ω = Velocidade angular (rad/s);

R = Raio da trajetória angular (m).


Por Joab Silas da Silva Júnior
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