Fala, meus amigues! Dando continuidade ao tema cinemática para estudar no Enem, vamos aprender um pouco sobre cinemática vetorial.
Ah, e se ainda não viu, abra aí, na aba ao lado, a parte 1 sobre MRU e MRUV, além da parte 2 sobre Lançamento de Projéteis.
Fique de olho, pois cinemática é um dos assuntos que mais caem em física no Enem.
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Agora, partiu para o resumo?
O que é Cinemática Vetorial?
Então, quando falamos sobre o estudo de cinemática vetorial, estamos tratando das grandezas vetoriais, como velocidade, aceleração e deslocamento.
Através dela conseguimos ter a noção de direção e sentido de um trajeto, por exemplo, quando queremos saber como chegar a um determinado local.
Vale destacar que existe uma diferença quando falamos de grandeza escalar e vetorial.
Enquanto grandeza escalar é aquela que possui um valor numérico acompanhado de uma unidade, como 35 kg, a vetorial é representada por valor numérico (módulo), unidade e uma orientação, que são:
- direção
- sentido
O que é vetor deslocamento?
Levando em consideração a noção de vetor, podemos definir que o vetor deslocamento é determinado como a distância, em linha reta, do ponto de partida ao ponto de chegada.
Portanto, quando a trajetória é curvilínea, o deslocamento escalar (∆S) possui valor maior que o deslocamento vetorial (d).
Porém, quando a trajetória é retilínea, os dois deslocamentos possuem valores iguais.
Perceba, portanto, que a sua função é demonstrar a mudança de posição de um local, partindo de um ponto inicial até o final.
Como funciona o vetor velocidade?
Para tratar sobre vetor velocidade, a cinemática a divide em:
- Velocidade Vetorial Média
O vetor velocidade média é aquele que possui a mesma direção e sentido do vetor deslocamento.
Portanto, se a trajetória for retilínea, a velocidade vetorial média será igual à velocidade escalar média; porém, se a trajetória for curvilínea, a velocidade escalar média será maior.
Podemos determinar a velocidade vetorial média por:
Sendo:
Vm: velocidade vetorial média (m/s)
d: deslocamento vetorial (m)
Δt: tempo (s).
- Velocidade Vetorial Instantânea
Para você se ligar, a velocidade instantânea deve ser analisada num instante determinado, com as características:
- Módulo: igual ao módulo da velocidade escalar no instante t.
- Direção: da reta tangente à trajetória pelo ponto P (posição que o móvel ocupa no instante t).
- Sentido: do movimento.
Quando o movimento é uniformemente variado, temos, além das velocidades, a presença das acelerações vetoriais.
Entenda o vetor aceleração
Se, na hora de estudar em casa, o movimento for uniformemente variado, temos, além das velocidades, a presença das acelerações vetoriais.
Entre elas, estão:
- Aceleração Vetorial Média
Essa aceleração pode ser determinada de maneira semelhante à aceleração escalar média.
Porém, é preciso ter o cuidado de usar a variação da velocidade vetorial nesse caso.
Além disso, o vetor aceleração média tem a mesma direção e sentido do vetor variação da velocidade. Podemos determinar a aceleração vetorial média por:
- Aceleração Vetorial instantânea
Nada mais é do que a própria aceleração vetorial média em um infinitésimo de tempo. Por isso, seu intervalo de tempo é zero.
- Aceleração Centrípeta
Na cinemática, é a aceleração responsável pela variação na direção da velocidade vetorial.
Por isso, em toda trajetória curvilínea, há a presença da aceleração centrípeta, possuindo as seguintes caraterísticas:
Módulo: determina-se o valor da aceleração centrípeta conhecendo-se a velocidade do móvel e o raio descrito em sua trajetória.
Direção: perpendicular à velocidade vetorial em cada ponto.
Sentido: orientado para o centro (C) de curvatura da trajetória.
Aceleração Tangencial
Na cinemática, é a aceleração que indica variação no módulo da velocidade vetorial.
Além disso, vale lembrar que existe aceleração tangencial nos movimentos variados.
Módulo: o mesmo da aceleração escalar
Direção: tangente à trajetória.
Sentido: o mesmo de v se o movimento for acelerado, oposto ao de v se o movimento for retardado.
- Aceleração Resultante
É a soma vetorial da aceleração centrípeta (acp) e da aceleração tangencial (at ):
Bora de exercício?
Gabarito no final! 😉
(MACKENZIE) Um avião, após deslocar-se 120 km para Nordeste (NE), desloca-se 160 km para Sudeste (SE). Sendo um quarto de hora o tempo total dessa viagem, determine o módulo da velocidade vetorial média do avião, nesse tempo.
(A) 200 km/h
(B) 400 km/h
(C) 600 km/h
(D) 800 km/h
(E) 1000 km/h
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Está tranquilo, né?
E aí, gostou do resumão??? hahahah
Na real, foi apenas uma pincelada para você ter um norte de como iniciar os estudos sobre vetores!
Porém, se você quiser se aprofundar no assunto, é só assistir esse resumão de física vetorial que o professor Otoni gravou!
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Mas agora, se você realmente quer mandar muito bem, não só em física, mas em todos os assuntos mais importantes do Enem, eu tenho uma dica:
Esperamos vocês lá, e até o próximo assunto! 😉
Gabarito: D
